java中Exchanger的使用方法

# Java中Exchanger的使用方法

## 概述
Exchanger是Java并发包(`java.util.concurrent`)中的一个同步工具类，主要用于**两个线程之间交换数据**。它提供了一个同步点，当两个线程都到达这个点时，可以互相交换持有的数据。这种机制特别适用于**生产者-消费者模式**的变体场景。

## 核心方法
```java
// 构造方法
Exchanger<V>()

// 主要API
V exchange(V x) throws InterruptedException
V exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit) 
    throws InterruptedException, TimeoutException

基础使用示例

import java.util.concurrent.Exchanger;

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

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

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

关键特性

1. 线程配对：必须成对使用，单独线程调用exchange()会阻塞
2. 数据交换：交换的是对象的引用，需要注意线程安全问题
3. 超时机制：提供带超时的exchange方法避免无限等待
4. 可重复使用：同一个Exchanger实例可多次进行数据交换

实际应用场景

1. 双缓冲处理：两个线程交替处理缓冲区
2. 流水线设计：生产者和消费者直接交换数据
3. 校对工作：两个线程处理完数据后互相校对结果

注意事项

1. 只能用于两个线程间的数据交换
2. 交换的数据对象应该是线程安全的或不可变的
3. 注意处理中断异常和超时情况
4. 大量数据交换可能影响性能

扩展示例（带超时）

try {
    String result = exchanger.exchange(data, 1, TimeUnit.SECONDS);
} catch (TimeoutException e) {
    System.out.println("交换数据超时");
}

总结

Exchanger提供了一种简洁的线程间数据交换机制，虽然使用场景相对特定，但在需要精确控制两个线程数据传递时非常有效。合理使用可以简化某些并发场景的设计，但需要注意其线程配对特性和可能的阻塞问题。 “`