1.概述
转载：https://www.pdai.tech/md/java/thread/java-thread-x-juc-tool-exchanger.html
- Exchanger主要解决什么问题?
- 对比SynchronousQueue，为什么说Exchanger可被视为 SynchronousQueue 的双向形式?
- Exchanger在不同的JDK版本中实现有什么差别?
- Exchanger实现机制?
- Exchanger已经有了slot单节点，为什么会加入arena node数组?
- 什么时候会用到数组?
- arena可以确保不同的slot在arena中是不会相冲突的，那么是怎么保证的呢?
- 什么是伪共享，Exchanger中如何体现的?
Exchanger 类表示一种会合点，两个线程可以在这里交换对象。两个线程各自调用 exchange 方法进行交换，当线程 A 调用 Exchange 对象的 exchange 方法后，它会陷入阻塞状态，直到线程B也调用了 exchange 方法，然后以线程安全的方式交换数据，之后线程A和B继续运行。
exchange 方法有两个重载实现，在交换数据的时候还可以设置超时时间。如果一个线程在超时时间内没有其他线程与之交换数据，就会抛出 TimeoutException 超时异常。如果没有设置超时时间，则会一直等待。
//交换数据，并设置超时时间
public V exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException, TimeoutException
//交换数据
public V exchange(V x) throws InterruptedException
2.案例
2.1 案例1
如下的示例演示了 Exchanger 的使用方法。交换数据的类型是 String 字符串，两个线程的创建时间相差 5s，exchange 的超时时间是 100s，线程启动后打印初始字符串和交换后的字符串。
public class ExchangerTest {
private Exchanger<String> exchanger = new Exchanger<>();
public void test() throws Exception{
testRunner("hello");
Thread.sleep(5000);
testRunner("world");
}
private void println(String msg){
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("[YYYY-MM-dd HH:mm:ss:SSS] ");
System.out.println(sdf.format(new Date()) + msg);
}
public void testRunner(String data){
new Thread(() -> {
try {
println(Thread.currentThread().getName() + " receive " +data);
// String newData = exchanger.exchange(data);
String newData = exchanger.exchange(data,100,TimeUnit.SECONDS);
println(Thread.currentThread().getName() + " has " +newData);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (TimeoutException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
执行结果如下，Thread-0 初始字符串为 hello，Thread-1 初始字符串为 world，Thread-0 等待交换数据等待了 5s，交换数据后 Thread-0 持有的字符串为 world，Thread-1 持有的字符串为 hello。
[2017-08-20 14:53:18:021] Thread-0 receive hello
[2017-08-20 14:53:23:003] Thread-1 receive world
[2017-08-20 14:53:23:003] Thread-1 has hello
[2017-08-20 14:53:23:003] Thread-0 has world
2.2 案例2
Exchange实现较为复杂，我们先看其怎么使用，然后再来分析其源码。现在我们用Exchange来模拟生产-消费者问题：
public class ExchangerTest {
static class Producer implements Runnable{
//生产者、消费者交换的数据结构
private List<String> buffer;
//步生产者和消费者的交换对象
private Exchanger<List<String>> exchanger;
Producer(List<String> buffer,Exchanger<List<String>> exchanger){
this.buffer = buffer;
this.exchanger = exchanger;
}
@Override
public void run() {
for(int i = 1 ; i < 5 ; i++){
System.out.println("生产者第" + i + "次提供");
for(int j = 1 ; j <= 3 ; j++){
System.out.println("生产者装入" + i + "--" + j);
buffer.add("buffer：" + i + "--" + j);
}
System.out.println("生产者装满，等待与消费者交换...");
try {
exchanger.exchange(buffer);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
static class Consumer implements Runnable {
private List<String> buffer;
private final Exchanger<List<String>> exchanger;
public Consumer(List<String> buffer, Exchanger<List<String>> exchanger) {
this.buffer = buffer;
this.exchanger = exchanger;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 1; i < 5; i++) {
//调用exchange()与消费者进行数据交换
try {
buffer = exchanger.exchange(buffer);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("消费者第" + i + "次提取");
for (int j = 1; j <= 3 ; j++) {
System.out.println("消费者 : " + buffer.get(0));
buffer.remove(0);
}
}
}
}
public static void main(String[] args){
List<String> buffer1 = new ArrayList<String>();
List<String> buffer2 = new ArrayList<String>();
Exchanger<List<String>> exchanger = new Exchanger<List<String>>();
Thread producerThread = new Thread(new Producer(buffer1,exchanger));
Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(buffer2,exchanger));
producerThread.start();
consumerThread.start();
}
}
运行结果如下
生产者第1次提供
生产者装入1--1
生产者装入1--2
生产者装入1--3
生产者装满，等待与消费者交换...
消费者第1次提取
消费者 : buffer：1--1
消费者 : buffer：1--2
消费者 : buffer：1--3
生产者第2次提供
生产者装入2--1
生产者装入2--2
生产者装入2--3
生产者装满，等待与消费者交换...
生产者第3次提供
生产者装入3--1
生产者装入3--2
生产者装入3--3
生产者装满，等待与消费者交换...
消费者第2次提取
消费者 : buffer：2--1
消费者 : buffer：2--2
消费者 : buffer：2--3
消费者第3次提取
消费者 : buffer：3--1
消费者 : buffer：3--2
消费者 : buffer：3--3
生产者第4次提供
生产者装入4--1
生产者装入4--2
生产者装入4--3
生产者装满，等待与消费者交换...
消费者第4次提取
消费者 : buffer：4--1
消费者 : buffer：4--2
消费者 : buffer：4--3
首先生产者Producer、消费者Consumer首先都创建一个缓冲列表，通过Exchanger来同步交换数据。消费中通过调用Exchanger与生产者进行同步来获取数据，而生产者则通过for循环向缓存队列存储数据并使用exchanger对象消费者同步。到消费者从exchanger哪里得到数据后，他的缓冲列表中有3个数据，而生产者得到的则是一个空的列表。上面的例子充分展示了消费者-生产者是如何利用Exchanger来完成数据交换的。
在Exchanger中，如果一个线程已经到达了exchanger节点时，对于它的伙伴节点的情况有三种：
- 如果它的伙伴节点在该线程到达之前已经调用了exchanger方法，则它会唤醒它的伙伴然后进行数据交换，得到各自数据返回。
- 如果它的伙伴节点还没有到达交换点，则该线程将会被挂起，等待它的伙伴节点到达被唤醒，完成数据交换。
- 如果当前线程被中断了则抛出异常，或者等待超时了，则抛出超时异常。
3.实现分析
Exchanger算法的核心是通过一个可交换数据的slot，以及一个可以带有数据item的参与者。源码中的描述如下：
for (;;) {
if (slot is empty) { // offer
// slot为空时，将item 设置到Node 中
place item in a Node;
if (can CAS slot from empty to node) {
// 当将node通过CAS交换到slot中时，挂起线程等待被唤醒
wait for release;
// 被唤醒后返回node中匹配到的item
return matching item in node;
}
} else if (can CAS slot from node to empty) { // release
// 将slot设置为空
// 获取node中的item，将需要交换的数据设置到匹配的item
get the item in node;
set matching item in node;
// 唤醒等待的线程
release waiting thread;
}
// else retry on CAS failure
}
比如有2条线程A和B，A线程交换数据时，发现slot为空，则将需要交换的数据放在slot中等待其它线程进来交换数据，等线程B进来，读取A设置的数据，然后设置线程B需要交换的数据，然后唤醒A线程，原理就是这么简单。但是当多个线程之间进行交换数据时就会出现问题，所以Exchanger加入了slot数组。
3.1 成员变量
Exchanger中定义了如下几个重要的成员变量：
private final Participant participant;
private volatile Node[] arena;
private volatile Node slot;
3.1.1 内部类 - Participant
static final class Participant extends ThreadLocal<Node> {
public Node initialValue() { return new Node(); }
}
Participant的作用是为每个线程保留唯一的一个Node节点, 它继承ThreadLocal，说明每个线程具有不同的状态。
3.1.2 内部类 - Node
@sun.misc.Contended static final class Node {
// arena的下标，多个槽位的时候利用
int index;
// 上一次记录的Exchanger.bound
int bound;
// 在当前bound下CAS失败的次数；
int collides;
// 用于自旋；
int hash;
// 这个线程的当前项，也就是需要交换的数据；
Object item;
//做releasing操作的线程传递的项；
volatile Object match;
//挂起时设置线程值，其他情况下为null；
volatile Thread parked;
}
在Node定义中有两个变量值得思考：bound以及collides。前面提到了数组area是为了避免竞争而产生的，如果系统不存在竞争问题，那么完全没有必要开辟一个高效的arena来徒增系统的复杂性。首先通过单个slot的exchanger来交换数据，当探测到竞争时将安排不同的位置的slot来保存线程Node，并且可以确保没有slot会在同一个缓存行上。如何来判断会有竞争呢? CAS替换slot失败，如果失败，则通过记录冲突次数来扩展arena的尺寸，我们在记录冲突的过程中会跟踪“bound”的值，以及会重新计算冲突次数在bound的值被改变时。
3.2 为什么会有 arena数组槽?
slot为单个槽，arena为数组槽, 他们都是Node类型。在这里可能会感觉到疑惑，slot作为Exchanger交换数据的场景，应该只需要一个就可以了啊?
为何还多了一个Participant 和数组类型的arena呢? 一个slot交换场所原则上来说应该是可以的，但实际情况却不是如此，多个参与者使用同一个交换场所时，会存在严重伸缩性问题。
既然单个交换场所存在问题，那么我们就安排多个，也就是数组arena。通过数组arena来安排不同的线程使用不同的slot来降低竞争问题，并且可以保证最终一定会成对交换数据。但是Exchanger不是一来就会生成arena数组来降低竞争，只有当产生竞争是才会生成arena数组。
3.3 那么怎么将Node与当前线程绑定呢？
Participant，Participant 的作用就是为每个线程保留唯一的一个Node节点，它继承ThreadLocal，同时在Node节点中记录在arena中的下标index。
3.3.1 构造函数
/**
* Creates a new Exchanger.
*/
public Exchanger() {
participant = new Participant();
}
初始化participant对象。
3.3.2 核心方法 - exchange(V x)
等待另一个线程到达此交换点(除非当前线程被中断)，然后将给定的对象传送给该线程，并接收该线程的对象。
public V exchange(V x) throws InterruptedException {
Object v;
// 当参数为null时需要将item设置为空的对象
Object item = (x == null) ? NULL_ITEM : x; // translate null args
// 注意到这里的这个表达式是整个方法的核心
if ((arena != null ||
(v = slotExchange(item, false, 0 L)) == null) &&
((Thread.interrupted() || // disambiguates null return
(v = arenaExchange(item, false, 0 L)) == null)))
throw new InterruptedException();
return (v == NULL_ITEM) ? null : (V) v;
}
这个方法比较好理解：arena为数组槽，如果为null，则执行slotExchange()方法，否则判断线程是否中断，如果中断值抛出InterruptedException异常，没有中断则执行arenaExchange()方法。
整套逻辑就是：如果slotExchange(Object item, boolean timed, long ns)方法执行失败了就执行arenaExchange(Object item, boolean timed, long ns)方法，最后返回结果V。 NULL_ITEM 为一个空节点，其实就是一个Object对象而已，slotExchange()为单个slot交换。
3.3.3 slotExchange(Object item, boolean timed, long ns)
private final Object slotExchange(Object item, boolean timed, long ns) {
// 获取当前线程node对象
Node p = participant.get();
// 当前线程
Thread t = Thread.currentThread();
// 若果线程被中断，就直接返回null
if (t.isInterrupted()) // preserve interrupt status so caller can recheck
return null;
// 自旋
for (Node q;;) {
// 将slot值赋给q
if ((q = slot) != null) {
// slot 不为null，即表示已有线程已经把需要交换的数据设置在slot中了
// 通过CAS将slot设置成null
if (U.compareAndSwapObject(this, SLOT, q, null)) {
// CAS操作成功后，将slot中的item赋值给对象v，以便返回。
// 这里也是就读取之前线程要交换的数据
Object v = q.item;
// 将当前线程需要交给的数据设置在q中的match
q.match = item;
// 获取被挂起的线程
Thread w = q.parked;
if (w != null)
// 如果线程不为null，唤醒它
U.unpark(w);
// 返回其他线程给的V
return v;
}
// create arena on contention, but continue until slot null
// CAS 操作失败，表示有其它线程竞争，在此线程之前将数据已取走
// NCPU:CPU的核数
// bound == 0 表示arena数组未初始化过，CAS操作bound将其增加SEQ
if (NCPU > 1 && bound == 0 &&
U.compareAndSwapInt(this, BOUND, 0, SEQ))
// 初始化arena数组
arena = new Node[(FULL + 2) << ASHIFT];
}
// 上面分析过，只有当arena不为空才会执行slotExchange方法的
// 所以表示刚好已有其它线程加入进来将arena初始化
else if (arena != null)
// 这里就需要去执行arenaExchange
return null; // caller must reroute to arenaExchange
else {
// 这里表示当前线程是以第一个线程进来交换数据
// 或者表示之前的数据交换已进行完毕，这里可以看作是第一个线程
// 将需要交换的数据先存放在当前线程变量p中
p.item = item;
// 将需要交换的数据通过CAS设置到交换区slot
if (U.compareAndSwapObject(this, SLOT, null, p))
// 交换成功后跳出自旋
break;
// CAS操作失败，表示有其它线程刚好先于当前线程将数据设置到交换区slot
// 将当前线程变量中的item设置为null，然后自旋获取其它线程存放在交换区slot的数据
p.item = null;
}
}
// await release
// 执行到这里表示当前线程已将需要的交换的数据放置于交换区slot中了，
// 等待其它线程交换数据然后唤醒当前线程
int h = p.hash;
long end = timed ? System.nanoTime() + ns : 0 L;
// 自旋次数
int spins = (NCPU > 1) ? SPINS : 1;
Object v;
// 自旋等待直到p.match不为null，也就是说等待其它线程将需要交换的数据放置于交换区slot
while ((v = p.match) == null) {
// 下面的逻辑主要是自旋等待，直到spins递减到0为止
if (spins > 0) {
h ^= h << 1;
h ^= h >>> 3;
h ^= h << 10;
if (h == 0)
h = SPINS | (int) t.getId();
else if (h < 0 && (--spins & ((SPINS >>> 1) - 1)) == 0)
Thread.yield();
} else if (slot != p)
spins = SPINS;
// 此处表示未设置超时或者时间未超时
else if (!t.isInterrupted() && arena == null &&
(!timed || (ns = end - System.nanoTime()) > 0 L)) {
// 设置线程t被当前对象阻塞
U.putObject(t, BLOCKER, this);
// 给p挂机线程的值赋值
p.parked = t;
if (slot == p)
// 如果slot还没有被置为null，也就表示暂未有线程过来交换数据，需要将当前线程挂起
U.park(false, ns);
// 线程被唤醒，将被挂起的线程设置为null
p.parked = null;
// 设置线程t未被任何对象阻塞
U.putObject(t, BLOCKER, null);
// 不是以上条件时(可能是arena已不为null或者超时)
} else if (U.compareAndSwapObject(this, SLOT, p, null)) {
// arena不为null则v为null,其它为超时则v为超市对象TIMED_OUT，并且跳出循环
v = timed && ns <= 0 L && !t.isInterrupted() ? TIMED_OUT : null;
break;
}
}
// 取走match值，并将p中的match置为null
U.putOrderedObject(p, MATCH, null);
// 设置item为null
p.item = null;
p.hash = h;
// 返回交换值
return v;
}
程序首先通过participant获取当前线程节点Node。检测是否中断，如果中断return null，等待后续抛出InterruptedException异常。
- 如果slot不为null，则进行slot消除，成功直接返回数据V，否则失败，则创建arena消除数组。
- 如果slot为null，但arena不为null，则返回null，进入arenaExchange逻辑。
- 如果slot为null，且arena也为null，则尝试占领该slot，失败重试，成功则跳出循环进入spin+block(自旋+阻塞)模式。
在自旋+阻塞模式中，首先取得结束时间和自旋次数。如果match(做releasing操作的线程传递的项)为null，其首先尝试spins+随机次自旋(改自旋使用当前节点中的hash，并改变之)和退让。当自旋数为0后，假如slot发生了改变(slot != p)则重置自旋数并重试。
否则假如：当前未中断&arena为null&(当前不是限时版本或者限时版本+当前时间未结束)：阻塞或者限时阻塞。
假如：当前中断或者arena不为null或者当前为限时版本+时间已经结束：不限时版本：置v为null；
限时版本：如果时间结束以及未中断则TIMED_OUT；否则给出null(原因是探测到arena非空或者当前线程中断)。 match不为空时跳出循环。
3.3.4 arenaExchange(Object item, boolean timed, long ns)
此方法被执行时表示多个线程进入交换区交换数据，arena数组已被初始化，此方法中的一些处理方式和slotExchange比较类似，它是通过遍历arena数组找到需要交换的数据。
著作权归https://www.pdai.tech所有。
链接：https://www.pdai.tech/md/java/thread/java-thread-x-juc-tool-exchanger.html
// timed 为true表示设置了超时时间，ns为>0的值，反之没有设置超时时间
private final Object arenaExchange(Object item, boolean timed, long ns) {
Node[] a = arena;
// 获取当前线程中的存放的node
Node p = participant.get();
//index初始值0
for (int i = p.index;;) { // access slot at i
// 遍历，如果在数组中找到数据则直接交换并唤醒线程，如未找到则将需要交换给其它线程的数据放置于数组中
int b, m, c;
long j; // j is raw array offset
// 其实这里就是向右遍历数组，只是用到了元素在内存偏移的偏移量
// q实际为arena数组偏移(i + 1) * 128个地址位上的node
Node q = (Node) U.getObjectVolatile(a, j = (i << ASHIFT) + ABASE);
// 如果q不为null，并且CAS操作成功，将下标j的元素置为null
if (q != null && U.compareAndSwapObject(a, j, q, null)) {
// 表示当前线程已发现有交换的数据，然后获取数据，唤醒等待的线程
Object v = q.item; // release
q.match = item;
Thread w = q.parked;
if (w != null)
U.unpark(w);
return v;
// q 为null 并且 i 未超过数组边界
} else if (i <= (m = (b = bound) & MMASK) && q == null) {
// 将需要给其它线程的item赋予给p中的item
p.item = item; // offer
if (U.compareAndSwapObject(a, j, null, p)) {
// 交换成功
long end = (timed && m == 0) ? System.nanoTime() + ns : 0 L;
Thread t = Thread.currentThread(); // wait
// 自旋直到有其它线程进入，遍历到该元素并与其交换，同时当前线程被唤醒
for (int h = p.hash, spins = SPINS;;) {
Object v = p.match;
if (v != null) {
// 其它线程设置的需要交换的数据match不为null
// 将match设置null,item设置为null
U.putOrderedObject(p, MATCH, null);
p.item = null; // clear for next use
p.hash = h;
return v;
} else if (spins > 0) {
h ^= h << 1;
h ^= h >>> 3;
h ^= h << 10; // xorshift
if (h == 0) // initialize hash
h = SPINS | (int) t.getId();
else if (h < 0 && // approx 50% true
(--spins & ((SPINS >>> 1) - 1)) == 0)
Thread.yield(); // two yields per wait
} else if (U.getObjectVolatile(a, j) != p)
// 和slotExchange方法中的类似，arena数组中的数据已被CAS设置
// match值还未设置，让其再自旋等待match被设置
spins = SPINS; // releaser hasn't set match yet
else if (!t.isInterrupted() && m == 0 &&
(!timed ||
(ns = end - System.nanoTime()) > 0 L)) {
// 设置线程t被当前对象阻塞
U.putObject(t, BLOCKER, this); // emulate LockSupport
// 线程t赋值
p.parked = t; // minimize window
if (U.getObjectVolatile(a, j) == p)
// 数组中对象还相等，表示线程还未被唤醒，唤醒线程
U.park(false, ns);
p.parked = null;
// 设置线程t未被任何对象阻塞
U.putObject(t, BLOCKER, null);
} else if (U.getObjectVolatile(a, j) == p &&
U.compareAndSwapObject(a, j, p, null)) {
// 这里给bound增加加一个SEQ
if (m != 0) // try to shrink
U.compareAndSwapInt(this, BOUND, b, b + SEQ - 1);
p.item = null;
p.hash = h;
i = p.index >>>= 1; // descend
if (Thread.interrupted())
return null;
if (timed && m == 0 && ns <= 0 L)
return TIMED_OUT;
break; // expired; restart
}
}
} else
// 交换失败，表示有其它线程更改了arena数组中下标i的元素
p.item = null; // clear offer
} else {
// 此时表示下标不在bound & MMASK或q不为null但CAS操作失败
// 需要更新bound变化后的值
if (p.bound != b) { // stale; reset
p.bound = b;
p.collides = 0;
// 反向遍历
i = (i != m || m == 0) ? m : m - 1;
} else if ((c = p.collides) < m || m == FULL ||
!U.compareAndSwapInt(this, BOUND, b, b + SEQ + 1)) {
// 记录CAS失败的次数
p.collides = c + 1;
// 循环遍历
i = (i == 0) ? m : i - 1; // cyclically traverse
} else
// 此时表示bound值增加了SEQ+1
i = m + 1; // grow
// 设置下标
p.index = i;
}
}
}
首先通过participant取得当前节点Node，然后根据当前节点Node的index去取arena中相对应的节点node。
3.3.5 前面提到过arena可以确保不同的slot在arena中是不会相冲突的，那么是怎么保证的呢？
著作权归https://www.pdai.tech所有。
链接：https://www.pdai.tech/md/java/thread/java-thread-x-juc-tool-exchanger.html
arena = new Node[(FULL + 2) << ASHIFT];
// 这个arena到底有多大呢? 我们先看FULL 和ASHIFT的定义：
static final int FULL = (NCPU >= (MMASK << 1)) ? MMASK : NCPU >>> 1;
private static final int ASHIFT = 7;
private static final int NCPU = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
private static final int MMASK = 0xff; // 255
// 假如我的机器NCPU = 8 ，则得到的是768大小的arena数组。然后通过以下代码取得在arena中的节点：
Node q = (Node)U.getObjectVolatile(a, j = (i << ASHIFT) + ABASE);
// 它仍然是通过右移ASHIFT位来取得Node的，ABASE定义如下：
Class<?> ak = Node[].class;
ABASE = U.arrayBaseOffset(ak) + (1 << ASHIFT);
// U.arrayBaseOffset获取对象头长度，数组元素的大小可以通过unsafe.arrayIndexScale(T[].class) 方法获取到。这也就是说要访问类型为T的第N个元素的话，你的偏移量offset应该是arrayOffset+N*arrayScale。也就是说BASE = arrayOffset+ 128 。
3.3.5 用@sun.misc.Contended来规避伪共享？
伪共享说明：假设一个类的两个相互独立的属性a和b在内存地址上是连续的(比如FIFO队列的头尾指针)，那么它们通常会被加载到相同的cpu cache line里面。并发情况下，如果一个线程修改了a，会导致整个cache line失效(包括b)，这时另一个线程来读b，就需要从内存里再次加载了，这种多线程频繁修改ab的情况下，虽然a和b看似独立，但它们会互相干扰，非常影响性能。 我们再看Node节点的定义, 在Java 8 中我们是可以利用sun.misc.Contended来规避伪共享的。所以说通过 << ASHIFT方式加上sun.misc.Contended，所以使得任意两个可用Node不会再同一个缓存行中。
@sun.misc.Contended static final class Node{
....
}
我们再次回到arenaExchange()。取得arena中的node节点后，如果定位的节点q 不为空，且CAS操作成功，则交换数据，返回交换的数据，唤醒等待的线程。
- 如果q等于null且下标在bound & MMASK范围之内，则尝试占领该位置，如果成功，则采用自旋 + 阻塞的方式进行等待交换数据。
- 如果下标不在bound & MMASK范围之内获取由于q不为null但是竞争失败的时候：消除p。加入bound 不等于当前节点的bond(b != p.bound)，则更新p.bound = b，collides = 0 ，i = m或者m - 1。如果冲突的次数不到m 获取m 已经为最大值或者修改当前bound的值失败，则通过增加一次collides以及循环递减下标i的值；否则更新当前bound的值成功：我们令i为m+1即为此时最大的下标。最后更新当前index的值。
4.更深入理解
4.1 SynchronousQueue对比？
Exchanger是一种线程间安全交换数据的机制。可以和之前分析过的SynchronousQueue对比一下：线程A通过SynchronousQueue将数据a交给线程B；线程A通过Exchanger和线程B交换数据，线程A把数据a交给线程B，同时线程B把数据b交给线程A。可见，SynchronousQueue是交给一个数据，Exchanger是交换两个数据。
4.2 不同JDK实现有何差别？
- 在JDK5中Exchanger被设计成一个容量为1的容器，存放一个等待线程，直到有另外线程到来就会发生数据交换，然后清空容器，等到下一个到来的线程。
- 从JDK6开始，Exchanger用了类似ConcurrentMap的分段思想，提供了多个slot，增加了并发执行时的吞吐量。