【JUC】交换器Exchanger详解

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前言

JDK中提供了不少的同步工具，现在分享一个相对比较冷门的同步工具——交换器（Exchanger）。你知道Exchanger的作用是什么吗？实现机制是什么？可以用来做什么呢？

Exchanger介绍

交换器（Exchanger），顾名思义，用于两个线程之间进行数据交换的。

简单来说，就是一个线程在完成一定的事务后想与另一个线程交换数据，则第一个先拿出数据的线程会一直等待第二个线程，直到第二个线程拿着数据到来时才能彼此交换对应数据。如下图所示：

两个线程通过 exchange() 方法交换数据，如果第一个线程先执行 exchange()方法，它会一直等待第二个线程也执行 exchange 方法，当两个线程都到达同步点时，这两个线程就可以交换数据

API介绍

构造方法

Exchanger()：创建一个交换器

常用方法

V exchange(V x)：交换数据，如果只有一个线程，会阻塞，直到另外一个线程也调用exchange, 支持中断
V exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit)：带超时参数的交换数据

Exchanger使用

这不，马上圣诞节要到了，你要和你对象交换礼物，不准备的话，你就要死的很惨~~我们就可以用Exchanger来实现。

@Slf4j(topic = "c.ExchangerTest")
public class ExchangerTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Exchanger<String> exchanger = new Exchanger<>();
Thread boy = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
log.info("你开始准备礼物~~~~~~~~~~~~");
try {
// 模拟准备礼物时间
Thread.sleep(5000);
String gift = "IPhone 14";
log.info("你送了礼物: {}", gift);
String recGift = exchanger.exchange(gift);
log.info("你收到了礼物: {}", recGift);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
Thread girl = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
log.info("女朋友开始准备礼物~~~~~~~~~~~~");
try {
// 模拟准备礼物时间
Thread.sleep(6000);
String gift = "一个吻";
log.info("女朋友送了礼物: {}", gift);
String recGift = exchanger.exchange(gift);
log.info("女朋友收到了礼物: {}", recGift);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
boy.start();
girl.start();
boy.join();
girl.join();
}
}

运行结果：

中间阻塞等待了一秒，直到你女朋友也准备好了礼物。

实现机制

实现机制也很容易能够想到，Exchanger类中定义一个槽位slot,

A线程交换数据时，发现slot为空，则将需要交换的数据放在slot中, 阻塞当前线程，等待其它线程进来交换数据
等线程B进来，读取A设置的数据，然后设置线程B需要交换的数据，然后唤醒A线程。

Exchanger的源码实现大家感兴趣的话，自己可以看看。

总结

本文讲解了交换器Exchanger,是jdk5中引入的一个同步器。实际上在平时工作场景中基本上很少应用，按照官方注释说可以应用在基因算法或者管道设计，太抽象了，大家就当扩扩知识面吧。

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