一、概念理解

Exchanger的作用就是為了兩個線程之間交換數據，他提供了一個內部方法exchange，這個內部方法就好比是一個同步點，只有兩個方法都到達同步點，才可以交換數據。我們換一張圖來演示一波。

也就是說只有線程A和線程B都到達同步點，才可以交換數據。

我們上代碼直接看看如何使用，然後再去看看使用的時候需要注意什麼。

二、使用案例

1、基本使用

首先我們定義一個測試類ExchangerTest：

public class ExchangerTest {
    private static Exchanger<String> exchanger = new Exchanger<>();
    private static String threadA_data = "100塊";
    private static String threadB_data = "50塊";
    public static void main(String[] args) {
        new ThreadA(exchanger, threadA_data).start();
        new ThreadB(exchanger, threadB_data).start();
    }
}

在這個類中，我們使用了ThreadA和ThreadB兩個線程交換數據，然後我們定義了一個交換器Exchanger來交換。下面我們看看這倆線程是如何實現的。

public class ThreadA extends Thread {
    private Exchanger<String> exchanger = new Exchanger<>();
    private String data = null;
    public ThreadA(Exchanger<String> exchanger, String data) {
        this.exchanger = exchanger;
        this.data = data;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            System.out.println("線程A交換前的數據是："+data);
            data = exchanger.exchange(data);
            System.out.println("線程A交換後的數據是："+data);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在這裡我們主要是看run方法的實現，首先我們打印出交換之前的數據信息，然後使用交換器交換數據，最後再打印出交換之後的數據。由於ThreadB和ThreadA實現方式一樣，在這裡我們只給出一份代碼即可。下面我們就可以運行一下，看看測試結果：

現在我們看到，線程A和線程B就可以正常的進行交換了。通過這個案例我們會發現，Exchanger使用起來真的是超級簡單。不過看起來很簡單，其實還挖了很多的坑，下面我們來看看。

注意點一：兩個線程最終必須到達同步點

這是什麼意思呢？我們畫一張圖，舉一個例子。

上面這張圖的意思是這個樣子的，左邊的線程還有20秒才可以到達同步點，但是右邊的線程設置了超時時間，如果10秒鐘後對方沒有到達，那麼這次交易就宣告失敗。對於我們的程序來說也會出現異常。我們代碼演示一下：

首先這次我們看右邊的線程A：設置了超時時間為10秒

public class ThreadA extends Thread {
    private Exchanger<String> exchanger = new Exchanger<>();
    private String data = null;
    public ThreadA(Exchanger<String> exchanger, String data) {
        this.exchanger = exchanger;
        this.data = data;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            System.out.println("線程A交換前的數據是："+data);
            //線程A：設置超時時間為10秒，對應於右邊的線程
            data = exchanger.exchange(data,10,TimeUnit.SECONDS);
            System.out.println("線程A交換後的數據是："+data);
        } catch (InterruptedException | TimeoutException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

然後就是左邊的線程B：還需要20秒才可以抵達

public class ThreadB extends Thread {
    private Exchanger<String> exchanger = new Exchanger<>();
    private String data = null;
    public ThreadB(Exchanger<String> exchanger, String data) {
        this.exchanger = exchanger;
        this.data = data;
    }
    @Override
    public void run() {
        try {
            //我還有20秒才可以抵達
            TimeUnit.SECONDS.sleep(20);
            System.out.println("線程B交換後的數據hashcode是："+data.hashCode());
            data = exchanger.exchange(data);
            System.out.println("線程B交換後的數據hashcode是："+data.hashCode());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

現在我們再去測試一下看看會出現什麼結果：

我們發現線程A等待了10秒之後，線程B還沒有到達，那就宣告交易失敗。程序出現超時異常。

注意點二：交換的線程必須成對出現

這個注意點是什麼意思呢？其實就是不能是單，就好比是找對象，最後總是成雙成對的，要是5個男的4個女的，那剩下的一個男同胞怎麼辦，只能在那傻等了。這個我們也可以代碼測試一下，只是新增了一個線程C。測試代碼變一下：

public class ExchangerTest3 {
    private static Exchanger<String> exchanger = new Exchanger<>();
    private static String threadA_data = "100塊";
    private static String threadB_data = "50塊";
    private static String threadC_data = "10塊";
    public static void main(String[] args) {
        new ThreadA(exchanger, threadA_data).start();
        new ThreadB(exchanger, threadB_data).start();
        new ThreadC(exchanger, threadC_data).start();
    }
}

此時我們再去測試，就會發現，總有一個線程處於死循環一直等待的狀態。

注意點三：多個線程交換數據

上面我們提到了交換的線程配對之後不能落單，那麼如果此時有多個成對的線程了，誰和誰配對呢？答案我們先告訴你，那就是胡亂配對。

在這裡我們在注意點二的基礎之上繼續增加一個線程D，然後繼續更改我們的測試類運行一下：

對於Exchanger的使用基本上需要注意的就是這麼多。希望對你有幫助。

一文理解java線程間協作問題的工具類Exchanger

一、概念理解

二、使用案例

1、基本使用

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