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Java中的Exchanger——实现线程间数据交换

2023-06-15 19:22:44 深夜i -- --

Java Exchanger 线程数据交换同步死锁优化

Exchanger是Java提供的一个用于线程间数据交换的工具类，它可用于两个线程之间的数据交换，强化了线程之间的通信方式，使线程间的数据传输更加方便。在本文中，我们将研究Exchanger的内部工作原理和如何在Java中使用它。

Exchanger基于泛型，可以交换任何类型的数据，但必须是成对出现的。特别是，只有在两个线程交错执行并达到同步点时，才会进行数据交换，否则会一直等待。

使用Exchanger时，您需要创建两个线程并将Exchanger实例传递给它们。然后，每个线程都必须调用exchange()方法来等待对方。当两个线程都完成时，它们就会执行数据的交换。下面是一个使用Exchanger实现数据交换的简单示例代码：


import java.util.concurrent.Exchanger;
public class DataExchangeDemo {
  private static final Exchanger
  exchanger = new Exchanger<>();
 
  public static void main(String[] args) {
    Thread t1 = new Thread(() -> {
      String data1 = "Hello";
      try {
        String data2 = exchanger.exchange(data1);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " exchanged " + data1 + " with " + data2);
      } catch (InterruptedException e) {
        Thread.currentThread().interrupt();
      }
    });
    Thread t2 = new Thread(() -> {
      String data1 = "World";
      try {
        String data2 = exchanger.exchange(data1);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " exchanged " + data1 + " with " + data2);
      } catch (InterruptedException e) {
        Thread.currentThread().interrupt();
      }
    });
    t1.start();
    t2.start();
  }
}

在上述代码中，我们创建了两个线程，t1和t2，并将Exchanger实例传递给它们。每个线程都调用exchange()方法进行数据交换。t1线程交换了字符串“Hello”，而t2线程交换了“World”。当这两个线程都完成时，它们就执行了数据交换操作，并在控制台上输出了相应的结果。

Exchanger在多线程编程中有着广泛的应用场景，例如：

- 用于数据流水线中的数据交换

- 在生产者和消费者之间传递数据

- 在爬虫程序中，用于多个线程之间的URL链接交换

在使用Exchanger时，需要注意线程的同步，避免死锁现象的出现。另外，对于较大的数据量，使用Exchanger的开销也会随之增加，因此需要根据具体情况进行优化。

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