面了個 5 年 Java，兩個線程進行數據交換都不會，我真是醉了。。

面試總結最近棧長面試了一個 5 年經驗的 Java 程式員，簡歷和個人介紹都提到了精通 Java 多線程，於是我就問了幾個多線程方面的問題： 1、實現多線程有哪幾種方式，如何返回結果？ 2、多個線程如何實現順序訪問？ 3、兩個線程如何進行數據交換？ 4、如何統計 5 個線程的運行總耗時？ 5、如何 ...

面試總結

最近棧長面試了一個 5 年經驗的 Java 程式員，簡歷和個人介紹都提到了精通 Java 多線程，於是我就問了幾個多線程方面的問題：

1、實現多線程有哪幾種方式，如何返回結果？

2、多個線程如何實現順序訪問？

3、兩個線程如何進行數據交換？

4、如何統計 5 個線程的運行總耗時？

5、如何將一個任務拆分成多個子任務執行，最後合併結果？

大概問了他這幾個問題，答的並不是太好，3、4、5 題都沒有真正答上來，其實這幾個問題在 JDK 包中都有答案，但他給的是他個人臨時思考的方案，而且我個人覺得可能行不通。

工作 5 年了，這幾個題都答不好，有點說不過去，我真是醉了。。

其中，1、2、4、5 題我都在公眾號Java技術棧分享過相關的教程，也都在Java面試庫小程式上整理好了，最近面試的看看，今天就分享一下第 3 題的參考答案。

第 3 題也是通過 JDK 中的 java.util.concurrent.Exchanger 類來實現的，並不需要我們重覆造輪子，這個工具類在 JDK 1.5 中就已經引入了，並不是什麼 "新特性"。

Exchanger 簡介

Exchanger 就是線程之間的數據交換器，只能用於兩個線程之間的數據交換。

Exchanger 提供了兩個公開方法：

1、只帶泛型 V（交換的數據對象）的方法，線程一直阻塞，直到其他任意線程和它交換數據，或者被線程中斷；線程中斷也是一門學問，棧長在公眾號Java技術棧已經分享過，可在公眾號搜索閱讀；

2、另外一個帶時間的方法，如果超過設置時間還沒有線程和它交換數據，就會拋出 TimeoutException 異常；

Exchanger 實戰

簡單數據交換

來一個兩個線程正常數據交換的簡單示例：

private static void test1() {
    Exchanger exchanger = new Exchanger();

    new Thread(() -> {
        try {
            Object data = "-公眾號Java技術棧AAA";
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + data);

            // 開始交換數據
            data = exchanger.exchange(data);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + data);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }).start();

    new Thread(() -> {
        try {
            Object data = "-公眾號Java技術棧BBB";
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + data);

            // 開始交換數據
            data = exchanger.exchange(data);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + data);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }).start();
}

這段代碼的邏輯：

1、創建並啟動兩個線程；

2、進行數據交換前先列印出自己線程的數據；

3、進行數據交換；

4、列印數據交換之後的數據；

輸出結果：

從結果可以看出，線程 0、1 分別先列印出 A、B，數據交換之後，列印出了 B、A，數據交換正常！

超時數據交換

上面演示了兩個線程的正常交換，下麵再來一個帶超時的示例：

private static void test2() {
    Exchanger exchanger = new Exchanger();

    new Thread(() -> {
        try {
            Object data = "-公眾號Java技術棧AAA";
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + data);

            // 開始交換數據
            data = exchanger.exchange(data, 3000L, TimeUnit.MILLISECONDS);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + data);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }).start();
}

現在只啟動了一個線程，並且設置了超時時間 3 秒。

輸出結果：

首先線程輸出了自己的數據，然後 3 秒後，並沒有其他線程和它交換數據，所以拋出了超時異常，最後線程結束運行。

本文所有案例源代碼已經上傳：https://github.com/javastacks/javastack

中斷數據交換

線程開始交換數據後，會一直阻塞直到其他任意線程和它交換數據，或者被中斷、超時，上面演示了超時，下麵這個示例演示一下中斷。

private static void test3() {
    Exchanger exchanger = new Exchanger();

    new Thread(() -> {
        try {
            Object data = "-公眾號Java技術棧AAA";
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + data);

            // 開始交換數據
            data = exchanger.exchange(data);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + data);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }).start();
}

結果輸出：

預設情況下不帶超時設置會一直阻塞運行中……

現在我再加入一段中斷的邏輯：

private static void test3() throws InterruptedException {
    Exchanger exchanger = new Exchanger();

    Thread thread = new Thread(() -> {
        try {
            Object data = "-公眾號Java技術棧AAA";
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + data);

            // 開始交換數據
            data = exchanger.exchange(data);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + data);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });

    thread.start();

    // 線程中斷
    Thread.sleep(3000L);
    thread.interrupt();
}

主線程休眠 3 秒後，中斷該線程。

輸出結果：

輸出結果 3 秒後，線程被中斷了，拋出了中斷異常，線程也停止阻塞，最後線程結束運行。

兩兩數據交換

另外需要知道是，Exchanger 只能用於兩個線程之間的數據交換，一個線程開啟數據交換之後，會阻塞直到其他任意線程同樣開啟數據交換達到交換點。

最後來個示例，開啟 10 個線程，看它們是怎麼兩兩交換的：

private static void test4() {
    Exchanger exchanger = new Exchanger();

    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        Integer data = i;
        new Thread(() -> {
            try {
                Object exchange = exchanger.exchange(data);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-" + exchange);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "Java技術棧" + i).start();
    }
}

輸出結果：