Java 中线程之间如何进行通信？

回答重点

在 Java 中，线程之间的通信是指多个线程协同工作，主要实现方式包括：

1）共享变量：

线程可以通过访问共享内存变量来交换信息（需要注意同步问题，防止数据竞争和不一致）。
共享的也可以是文件，例如写入同一个文件来进行通信。

2）同步机制：

synchronized：Java 中的同步关键字，用于确保同一时刻只有一个线程可以访问共享资源，利用 Object 类提供的 wait()、notify()、notifyAll()实现线程之间的等待/通知机制
ReentrantLock：配合 Condition 提供了类似于 wait()、notify() 的等待/通知机制
BlockingQueue：通过阻塞队列实现生产者-消费者模式
CountDownLatch：可以允许一个或多个线程等待，直到在其他线程中执行的一组操作完成
CyclicBarrier：可以让一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点
Volatile：Java 中的关键字，确保变量的可见性，防止指令重排
Semaphore：信号量，可以控制对特定资源的访问线程数

补充 Object 中的方法说明：

wait()：使线程进入等待状态，释放锁。
notify()：唤醒单个等待线程。
notifyAll()：唤醒所有等待线程。

扩展知识

wait/notify 机制的详细解读

wait() 会让线程进入阻塞状态，直到调用 notify() 或 notifyAll() 方法，通常结合 synchronized 使用，确保线程获取对象锁后再调用。

例如在经典的生产者-消费者模式中，生产者线程生产数据，如果缓冲区满了，则调用 wait()，等待消费者消费数据后再继续；消费者线程则通过 notify() 唤醒生产者。

示例代码：

synchronized (lock) {
   while (conditionNotMet) {
       lock.wait(); // 释放锁，进入等待状态
   }
   // 执行操作
   lock.notify(); // 唤醒等待的线程
}

Lock 和 Condition

ReentrantLock 提供了更灵活的锁机制，可以中断等待锁的线程，或进行尝试获取锁的操作。

Condition 对象类似于 wait()、notify() 的功能，但一个 Lock 可以创建多个 Condition，从而支持多个条件队列。

示例代码：

Lock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();

lock.lock();
try {
   while (conditionNotMet) {
       condition.await(); // 等待
   }
   // 执行操作
   condition.signal(); // 唤醒等待的线程
} finally {
   lock.unlock();
}

BlockingQueue

BlockingQueue 是线程安全的阻塞队列，广泛应用于生产者-消费者模型。生产者通过 put() 方法将元素放入队列，如果队列满了，生产者线程会被阻塞；消费者通过 take() 方法从队列中取元素，如果队列为空，消费者线程会被阻塞。

示例代码：

BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(10);

// 生产者
new Thread(() -> {
   try {
       queue.put("Data");
   } catch (InterruptedException e) {
       Thread.currentThread().interrupt();
   }
}).start();

// 消费者
new Thread(() -> {
   try {
       String data = queue.take();
   } catch (InterruptedException e) {
       Thread.currentThread().interrupt();
   }
}).start();