【并发技术16】线程同步工具Exchanger的使用

如果两个线程在运行过程中需要交换彼此的信息，比如一个数据或者使用的空间，就需要用到 Exchanger 这个类，Exchanger 为线程交换信息提供了非常方便的途径，它可以作为两个线程交换对象的同步点，只有当每个线程都在进入 exchange() 方法并给出对象时，才能接受其他线程返回时给出的对象。

每次只能两个线程交换数据，如果有多个线程，也只有两个能交换数据。下面看个通俗的例子：一手交钱一首交货！

public class ExchangerTest {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
final Exchanger exchanger = new Exchanger(); //定义一个交换对象，用来交换数据
//开启一个线程执行任务
service.execute(new Runnable(){
@Override
public void run() {
try {
String data1 = "海洛因";
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName()
+ "正在把毒品" + data1 + "拿出来");
Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
//把要交换的数据传到exchange方法中，然后被阻塞，等待另一个线程与之交换。返回交换后的数据
String data2 = (String)exchanger.exchange(data1);
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
"用海洛因换来了" + data2);
}catch(Exception e){
} finally {
service.shutdown();
System.out.println("交易完毕，拿着钱快跑！");
}
}
});
//开启另一个线程执行任务
service.execute(new Runnable(){
@Override
public void run() {
try {
String data1 = "300万";
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
"正在把" + data1 +"拿出来");
Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
String data2 = (String)exchanger.exchange(data1);
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
"用300万弄到了" + data2);
}catch(Exception e){
} finally {
service.shutdown();
System.out.println("交易完毕，拿着海洛因快跑！");
}
}
});
}
}

从代码中我仿佛看到了两个人在交易毒品的场面……来看一下交易结果如何：

线程pool-1-thread-1正在把毒品海洛因拿出来
线程pool-1-thread-2正在把300万拿出来
线程pool-1-thread-2用300万弄到了海洛因
线程pool-1-thread-1用海洛因换来了300万
交易完毕，拿着海洛因快跑！
交易完毕，拿着钱快跑！

跑的倒是快，从运行结果来看，确实实现了数据的交换，这个只是交换一个基本类型的数据而已，它真正的用处不仅仅局限于此，比如我们可以交换一个对象，这就有用了，JDK 官方提到了一个高级的应用：

使用 Exchanger 在线程间交换缓冲区，因此，在需要时，填充缓冲区的线程获取一个新腾空的缓冲区，并将填满的缓冲区传递给腾空缓冲区的线程。

这就得根据实际情况了，思想和上面的一样，实际中肯定要定义一个缓冲区的类，然后两个线程之间交换的就是这个缓冲区的类即可，至于类中如何实现，就得看实际情况了。Exchanger 的使用就总结这么多吧~

每次只能两个线程交换数据，如果有多个线程，也只有两个能交换数据。下面看个通俗的例子：一手交钱一首交货！

public class ExchangerTest {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
final Exchanger exchanger = new Exchanger(); //定义一个交换对象，用来交换数据
//开启一个线程执行任务
service.execute(new Runnable(){
@Override
public void run() {
try {
String data1 = "海洛因";
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName()
+ "正在把毒品" + data1 + "拿出来");
Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
//把要交换的数据传到exchange方法中，然后被阻塞，等待另一个线程与之交换。返回交换后的数据
String data2 = (String)exchanger.exchange(data1);
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
"用海洛因换来了" + data2);
}catch(Exception e){
} finally {
service.shutdown();
System.out.println("交易完毕，拿着钱快跑！");
}
}
});
//开启另一个线程执行任务
service.execute(new Runnable(){
@Override
public void run() {
try {
String data1 = "300万";
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
"正在把" + data1 +"拿出来");
Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
String data2 = (String)exchanger.exchange(data1);
System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() +
"用300万弄到了" + data2);
}catch(Exception e){
} finally {
service.shutdown();
System.out.println("交易完毕，拿着海洛因快跑！");
}
}
});
}
}

从代码中我仿佛看到了两个人在交易毒品的场面……来看一下交易结果如何：

线程pool-1-thread-1正在把毒品海洛因拿出来
线程pool-1-thread-2正在把300万拿出来
线程pool-1-thread-2用300万弄到了海洛因
线程pool-1-thread-1用海洛因换来了300万
交易完毕，拿着海洛因快跑！
交易完毕，拿着钱快跑！

使用 Exchanger 在线程间交换缓冲区，因此，在需要时，填充缓冲区的线程获取一个新腾空的缓冲区，并将填满的缓冲区传递给腾空缓冲区的线程。

作者：华为云云享专家倪升武

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