【搞定Java并发编程】第27篇：Java中的并发工具类之线程间交换数据的 Exchanger

川长思鸟来 2022-04-08 14:27 196阅读 0赞

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Exchanger（交换者）是一个用于线程间协作的工具类。Exchanger用于进行线程间的数据交换。它提供一个同步点，在这个同步点，两个线程可以交换彼此的数据。这两个线程通过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，将本线程生产出来的数据传递给对方。

下面来看下Exchange的应用场景：

1、**Exchange可以用于移传算法**。移传算法里需要选出两个人作为交配对象，这时候会交换两人的数据，并使用交叉规则得出2个交配结果；

2、**Exchange用于校对工作**。比如，我们需要将纸质银行流水通过人工的方式录入成电子银行流水，为了避免错误，采用AB岗两人进行录入，录入到Excel之后，系统需要加载这两个Excel，并对两个Excel数据进行校验，看是否录入一致。

【案例1】：

package com.zju.Exchanger;
    
    import java.util.concurrent.Exchanger;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    public class TestExchanger {
    
    	private static final Exchanger<String>exgr = new Exchanger<String>();
    	
    	private static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
    	
    	public static void main(String[] args) {
    		
    		threadPool.execute(new Runnable(){
    			@Override
    			public void run() {
    				try {
    					String A = "银行流水A";    // A录入的银行流水数据
    					exgr.exchange(A);
    				} catch (Exception e) {
    				}
    			}
    		});
    		
    		threadPool.execute(new Runnable(){
    			@Override
    			public void run() {
    				try {
    					String B = "银行流水B";    // B录入的银行流水数据
    					String A = exgr.exchange("B");
    					System.out.println("A录入的是：" + A);
    					System.out.println("B录入的是：" + B);
    					System.out.println("A和B录入的数据是否一致：" + A.equals(B));
    				} catch (Exception e) {
    				}
    			}
    		});
    	}
    }

运行结果：

![20181218164934855.png][]

在Exchanger中，如果一个线程已经到达了exchanger节点时，对于它的伙伴节点的情况有三种：

1.  如果它的伙伴节点在该线程到达之前已经调用了exchanger方法，则它会唤醒它的伙伴然后进行数据交换，得到各自数据返回；
2.  如果它的伙伴节点还没有到达交换点，则该线程将会被挂起，等待它的伙伴节点到达被唤醒，完成数据交换；
3.  如果当前线程被中断了则抛出异常，或者等待超时了，则抛出超时异常。

下面就来看看Exchanger的源码：

Exchanger算法的核心是通过一个可交换数据的slot，以及一个可以带有数据item的参与者。

Exchanger 有单槽位和多槽位之分，单个槽位在同一时刻只能用于两个线程交换数据，这样在竞争比较激烈的时候，会影响到性能，多个槽位就是多个线程可以同时进行两个的数据交换，彼此之间不受影响，这样可以很好的提高吞吐量。

具体源码分析参考：**[Java 并发 --- Exchanger源码分析][Java _ --- Exchanger]**

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[Java_ Semaphore]: https://blog.csdn.net/pcwl1206/article/details/85066025
[20181218164934855.png]: /images/20220404/a94ae92cb2f94ee7b6d587d40d9d55e0.png
[Java _ --- Exchanger]: https://blog.csdn.net/u014634338/article/details/78385521