JavaExchanger怎么在两个线程间交换数据？详细用法与示例教程

在 Java 的 java.util.concurrent 包里，有一个不太起眼但很好用的工具——Exchanger。它专门用来在两个线程之间交换数据，用起来非常直观。

可简单地将 Exchanger 对象理解为

一个带有两个“格子”的容器。通过调用 exchange() 方法，每个线程可以把数据放进其中一个格子。当两个格子都被填满时，Exchanger 会自动把两个格子里的数据交换一下，再分别返回给对应的线程。这样一来，两个线程就完成了信息交换，整个过程是同步且安全的。

下面是一个最简单的示例代码，帮你快速上手：

package test;
import java.util.concurrent.Exchanger;
class ExchangerTest extends Thread {
    private Exchanger exchanger;
    private String string;
    private String threadName;
    public ExchangerTest(Exchanger exchanger, String string,
            String threadName) {
        this.exchanger = exchanger;
        this.string = string;
        this.threadName = threadName;
    }
    public void run() {
        try {
            System.out.println(threadName + ": " + exchanger.exchange(string));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Exchanger exchanger = new Exchanger<>();
        ExchangerTest test1 = new ExchangerTest(exchanger, "string1",
                "thread-1");
        ExchangerTest test2 = new ExchangerTest(exchanger, "string2",
                "thread-2");
        test1.start();
        test2.start();
    }
}

此程序创建了两个线程

每个线程在执行过程中都调用同一个 Exchanger 对象的 exchange 方法，传递自己的数据。当两个线程都把数据放入“格子”后，Exchanger 会交换数据并返回。运行结果如下图所示：

需要特别注意的是，Exchanger 只适用于两个线程的数据交换。如果超过两个线程同时调用同一个 Exchanger 对象，结果就会变得随机。因为 Exchanger 根本不在乎线程数量，它只关心两个“格子”是否被填满。一旦两个格子都满了，它就认为配对成功，立即执行交换——至于跟谁配、剩余线程怎么办，它一概不管。

不妨把上面的示例改一改，在第 33 行之后再加一个线程 test3，线程名设为 thread-3，交换字符串改为 string3：

ExchangerTest test3 = new ExchangerTest(exchanger, "string3","thread-3");
test3.start();

此时再运行，结果就不确定了。多次测试会发现，test1 可能和 test3 配对，也可能和 test2 配对。而那个落单的线程，因为没有配对成功，会一直阻塞在 exchange 方法上，永远等待下去——除非你强制终止它。

总结

Exchanger 的核心设计就是“一对二”的交换，使用场景很明确：两个线程需要同步交换数据时，它是最简洁的方案。一旦超出两个线程，行为就会变得不可控，未配对的线程会永久阻塞，所以记得按需控制线程数量。