併發工具類（四）執行緒間的交換資料 Exchanger

王小胖醬發表於2019-01-22
執行緒

前言

  JDK中為了處理執行緒之間的同步問題，除了提供鎖機制之外，還提供了幾個非常有用的併發工具類：CountDownLatch、CyclicBarrier、Semphore、Exchanger、Phaser；
  CountDownLatch、CyclicBarrier、Semphore、Phaser 這四個工具類提供一種併發流程的控制手段；而Exchanger工具類則提供了線上程之間交換資料的一種手段。

簡介

   Exchanger的功能是使2個執行緒之間交換資料（有不少文章的說法是“傳輸資料”，應該叫“交換資料”更合適，因為這是兩個執行緒都要向對方傳送資料，同時也獲取對方的傳送過來的資料，是

雙向模式
，並不是一個執行緒向另一個執行緒傳輸資料）。它比生產者/消費者模式使用的wait/notify要更加方便。
  Exchanger 提供一個同步點，在這個同步點處，兩個執行緒可以交換彼此資料。即一個執行緒呼叫了exchange( )方法交換資料，到達了同步點，然後就會一直阻塞等待另一個執行緒呼叫exchange( )方法來交換資料。所以，要注意
exchange( )方法是有阻塞的特性。

Exchanger 可能在應用程式（比如
遺傳演算法和管道設計
）中很有用。

方法摘要

public V exchange(V x) throws InterruptedException
等待另一個執行緒到達此交換點（除非當前執行緒被中斷），然後將給定的物件傳送給該執行緒，並接收該執行緒的物件。
public V exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, TimeoutException
等待另一個執行緒到達此交換點（除非當前執行緒被中斷，或者超出了指定的等待時間），然後將給定的物件傳送給該執行緒，同時接收該執行緒的對

@ Example1 用法示例

以下是重點介紹的一個類，該類使用 Exchanger 線上程間交換緩衝區，因此，在需要時，填充緩衝區的執行緒獲取一個新騰空的緩衝區，並將填滿的緩衝區傳遞給騰空緩衝區的執行緒

class FillAndEmpty {
   Exchanger<DataBuffer> exchanger = new Exchanger<DataBuffer>();
   DataBuffer initialEmptyBuffer = ... a made-up type
   DataBuffer initialFullBuffer = ...

   class FillingLoop implements Runnable {
     public void run() {
       DataBuffer currentBuffer = initialEmptyBuffer;
       try {
         while (currentBuffer != null) {
           addToBuffer(currentBuffer);
           if (currentBuffer.isFull())
             currentBuffer = exchanger.exchange(currentBuffer);
         }
       } catch (InterruptedException ex) { ... handle ... }
     }
   }

   class EmptyingLoop implements Runnable {
     public void run() {
       DataBuffer currentBuffer = initialFullBuffer;
       try {
         while (currentBuffer != null) {
           takeFromBuffer(currentBuffer);
           if (currentBuffer.isEmpty())
             currentBuffer = exchanger.exchange(currentBuffer);
         }
       } catch (InterruptedException ex) { ... handle ...}
     }
   }

   void start() {
     new Thread(new FillingLoop()).start();
     new Thread(new EmptyingLoop()).start();
   }
  }
複製程式碼

@ Example2 應用場景示例

Exchanger可以用於

遺傳演算法，遺傳演算法裡需要選出兩個人作為交配物件，這時候會交換兩人的資料，並使用交叉規則得出2個交配結果。


Exchanger也可以用於

校對工作。

比如我們需要將紙製銀流通過人工的方式錄入成電子銀行流水，為了避免錯誤，採用AB崗兩人進行錄入，錄入到Excel之後，系統需要載入這兩個Excel，並對這兩個Excel資料進行校對，看看是否錄入的一致。程式碼如下：

private static final Exchanger<String> exgr = new Exchanger<String>();
private static ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
   public static void main(String[] args) {
        threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        String A = "銀行流水A";// A錄入銀行流水資料
                        exgr.exchange(A);//同步點，交換資料
                    } catch (InterruptedException e) {
                    }
                }
            });

            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        String B = "銀行流水B";// B錄入銀行流水資料
                        String A = exgr.exchange("B");//同步點，交換資料
                        System.out.println("A和B資料是否一致：" + A.equals(B) + "\nA錄入的是："+ A + "\nB錄入的是：" + B);
                    } catch (InterruptedException e) {
                    }
                }
            });

            threadPool.shutdown();
}
複製程式碼

執行結果：

A和B資料是否一致：false
A錄入的是：銀行流水A
B錄入的是：銀行流水B
複製程式碼

文章源地址：https://www.cnblogs.com/jinggod/p/8494384.html


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