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資訊專欄INFORMATION COLUMN

Java Exchanger交換線程

劉德剛 / 657人閱讀

摘要：使用一個交換兩個線程的數(shù)據(jù)，交換期間該會被鎖住，一般用于通信領(lǐng)域。當(dāng)雙方完成交換后，交換的就為的返回值。必須指定返回值的，否則該生產(chǎn)者生產(chǎn)的將不會與消費者的空進行交換。

Exchanger 使用一個pipeline交換兩個線程的數(shù)據(jù)，交換期間該Slot會被鎖住，一般用于通信領(lǐng)域。
該類提供兩個方法

  
// k為交換對象

  exchange(V k)

  //指定超時時間

  exchange(V k, int timeOut, TimeUnit unit)

使用時，除了參數(shù)k必須外，返回值也必須使用k接收，否則會出現(xiàn)接收不到的數(shù)據(jù)的情況，如：

//生產(chǎn)者線程
ProductBean bean= new ProductBean()
// 設(shè)置Product屬性
bean.set()....
// 生產(chǎn)完成，開始與消費者交換
bean = Exchanger實例名.exchange(bean)

// 消費者線程
ProductBean bean = new ProductBean();
bean = Exchanger實例名.exchange(bean)

生產(chǎn)者將生產(chǎn)的ProductBean放入pipeline中，等待交換。消費者將空Bean放入pipeline等待交換。不論是生產(chǎn)者還是消費者都必須接收exchange方法的返回值，即將exchange的bean賦值給bean。當(dāng)雙方完成交換后，交換的bean就為exchange的返回值。
必須指定返回值的bean，否則該生產(chǎn)者生產(chǎn)的bean將不會與消費者的空bean進行交換。

關(guān)于該類的最詳細解釋當(dāng)屬于源碼中的關(guān)于算法的注釋，這一部分并沒有顯示在doc文檔中，必須看源碼才能看見。該注釋中說到

  
The basic idea is to maintain a "slot", which is a reference to a Node containing both an Item to offer and a "hole" waiting to get filled in.


  
最基本的思想是維護一個Slot（槽）,該Slot指向一個包含有一個用于交換的Item和一個等待填充的hole的Node。

該hole其實是用于接收交換的Node.

該算法解釋分為五部分，

Waiting

Sizing

Hashing

Probing

Padding

此外，該類的作者Doug Lea，還附上了一篇關(guān)于此思想的論文A Scalable Elimination-based Exchange Channel，可免費獲得。

有同學(xué)做了如下圖，比較淺顯易懂。

關(guān)于此圖的解釋請移步至深入淺出 Java Concurrency (26): 并發(fā)容器 part 11 Exchanger

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