java.util.concurrent.Exchanger应用范例与原理浅析-白红宇

java.util.concurrent.Exchanger应用范例与原理浅析

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发布时间：2019-05-25

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http://www.cnblogs.com/davidwang456/p/4179488.html

Exchanger是自jdk1.5起开始提供的工具套件，一般用于两个工作线程之间交换数据。在本文中我将采取由浅入深的方式来介绍分析这个工具类。首先我们来看看官方的api文档中的叙述：

A synchronization point at which threads can pair and swap elements within pairs. Each thread presents some object on entry to the exchange method, matches with a partner thread, and receives its partner's object on return. An Exchanger may be viewed as a bidirectional form of a SynchronousQueue. Exchangers may be useful in applications such as genetic algorithms and pipeline designs.

在以上的描述中，有几个要点：

此类提供对外的操作是同步的；

用于成对出现的线程之间交换数据；

可以视作双向的同步队列；

可应用于基因算法、流水线设计等场景。

接着看api文档，这个类提供对外的接口非常简洁，一个无参构造函数，两个重载的范型exchange方法：
public V exchange(V x) throws InterruptedException
public V exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, TimeoutException
从官方的javadoc可以知道，当一个线程到达exchange调用点时，如果它的伙伴线程此前已经调用了此方法，那么它的伙伴会被调度唤醒并与之进行对象交换，然后各自返回。如果它的伙伴还没到达交换点，那么当前线程将会被挂起，直至伙伴线程到达——完成交换正常返回；或者当前线程被中断——抛出中断异常；又或者是等候超时——抛出超时异常。

注意的是，

线程1

obj1 = exchanger.exchange(obj1);

线程2

obj2= exchanger.exchange(obj2);

这样对调的结果就是obj1 = obj2, obj2= obj1

在java中都是引用的交换

在下面的例子中，ReadThread交换之后的buffList就指向了null

import java.util.LinkedList;import java.util.List;import java.util.concurrent.Exchanger; public class ExchangerTest { 	public static void main(String[] args) {		Exchanger
   
    
     > exchanger = new Exchanger
     
      
       >();		new ReadThread(exchanger).start();// 启动读数据线程		new WriteThread(exchanger).start();// 启动写数据线程	} } class ReadThread extends Thread {	private Exchanger
       
        
         > exchanger; List
         
           bufferList = new LinkedList
          
           (); public static final Integer BUFFER_SIZE = 10; public ReadThread(Exchanger
           
            
             > exchanger) { this.exchanger = exchanger; } @Override public void run() { System.out.println("ReadThread start"); for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) { bufferList.add(String.valueOf( (char)( 'A' + i))); // 模拟读数据 } try { Thread.sleep(3000); bufferList = exchanger.exchange(bufferList); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("ReadThread end"); //System.out.println("buff size " + bufferList.size()); }} class WriteThread extends Thread { private Exchanger
             
              
               > exchanger; List
               
                 bufferList; public WriteThread(Exchanger
                
                 
                  > exchanger) { this.exchanger = exchanger; } @Override public void run() { try { System.out.println("WriteThread start"); bufferList = exchanger.exchange(bufferList); // 从Exchanger获得缓存数据 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } for (String str : bufferList) { System.out.println(str); } System.out.println("WriteTread end"); }}

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