JavaExchanger类使用教程与示例解析

哈喽！大家好，很高兴又见面了，我是golang学习网的一名作者，今天由我给大家带来一篇《Java Exchanger类详解与使用示例》，本文主要会讲到等等知识点，希望大家一起学习进步，也欢迎大家关注、点赞、收藏、转发! 下面就一起来看看吧！

Exchanger用于两个线程间交换数据，调用exchange()方法时双方阻塞直至完成数据交换，适用于双缓冲、任务结果互传等场景，支持超时机制避免无限等待，需注意仅限两线程使用以防配对混乱。

Exchanger 是 Java 并发包 java.util.concurrent 中的一个工具类，用于两个线程之间交换数据。它提供了一个同步点，两个线程可以在此处交换各自持有的对象。当一个线程调用 exchange() 方法时，它会等待另一个线程也调用该方法，然后两者交换数据并继续执行。

基本使用场景

Exchanger 适用于两个线程需要双向传递数据的场景，比如生产者和消费者之间批量交换缓冲区，或者两个协作线程交换任务结果。

关键方法是 exchange(V x)，它会阻塞直到另一个线程也调用 exchange()。

示例代码：

下面是一个简单的例子，两个线程分别生成数据，并通过 Exchanger 交换它们的内容：

import java.util.concurrent.Exchanger;

public class ExchangerExample {
    public static void main(String[] args) {
        Exchanger<String> exchanger = new Exchanger<>();

        new Thread(() -> {
            String data = "来自线程 A 的数据";
            try {
                System.out.println("线程 A 准备交换...");
                String received = exchanger.exchange(data);
                System.out.println("线程 A 接收到: " + received);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        }, "Thread-A").start();

        new Thread(() -> {
            String data = "来自线程 B 的数据";
            try {
                System.out.println("线程 B 准备交换...");
                String received = exchanger.exchange(data);
                System.out.println("线程 B 接收到: " + received);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        }, "Thread-B").start();
    }
}

输出可能为：

线程 A 准备交换...
线程 B 准备交换...
线程 A 接收到: 来自线程 B 的数据
线程 B 接收到: 来自线程 A 的数据

带超时的交换

Exchanger 还支持设置超时的 exchange 方法：exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit)。如果在指定时间内没有另一个线程参与交换，会抛出 TimeoutException。

这适合对响应时间有要求的场景。

示例：使用超时机制

import java.util.concurrent.*;

new Thread(() -> {
    try {
        String result = exchanger.exchange("Data from C", 2, TimeUnit.SECONDS);
        System.out.println("线程 C 收到: " + result);
    } catch (InterruptedException | TimeoutException e) {
        System.out.println("线程 C 等待超时或被中断");
    }
}).start();

使用注意事项

Exchanger 只设计用于两个线程之间的数据交换。如果多个线程调用 exchange()，不能保证哪两个线程会配对成功，可能导致不可预期的行为。

• 确保只让两个线程使用同一个 Exchanger 实例进行配对交换。
• exchange() 方法是阻塞的，注意线程生命周期管理，避免死锁或无限等待。
• 交换的数据对象由开发者自行管理线程安全，Exchanger 本身不处理对象内部的并发问题。

基本上就这些。Exchanger 使用简单，但在特定协作场景下非常有用，比如双缓冲切换、线程间状态同步等。

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