Java 多線程基礎：線程創建與啟動詳解

Java 內置多線程支持，所有實現 Runnable 接口的類實例均可作為線程任務。本文系統講解線程創建的兩種標準方式、start() 與 run() 的本質區別、線程生命週期及常見誤區。

核心概念

• Thread 類實現了 Runnable，代表一個線程實例
• 啟動線程唯一途徑：調用 Thread.start() 實例方法
• start() 是 native 方法，會請求 JVM 創建新線程並異步執行 run()
• 直接調用 run() 只是普通方法調用，不會創建新線程
• 線程執行結束後 不能重啟，需新建實例再次 start()

方式一：繼承 Thread 類

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("MyThread.run() 執行於線程：" + Thread.currentThread().getName());
    }
}

// 啟動
new MyThread().start();

優點：代碼簡潔，直接訪問 this 即當前線程對象。
缺點：Java 單繼承限制，若已繼承其他類則無法使用。

方式二：實現 Runnable 接口（推薦）

public class MyTask implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("MyTask.run() 執行於線程：" + Thread.currentThread().getName());
    }
}

// 啟動
MyTask task = new MyTask();
Thread thread = new Thread(task);
thread.start();

優點：

• 任務與線程控制分離，符合「組合優於繼承」原則
• 同一 Runnable 實例可提交給多個線程（如線程池）
• 便於實現資源共享（多線程操作同一任務對象字段）
• 支持 Lambda 表達式（Java 8+）：new Thread(() -> System.out.println("Hi")).start();

關鍵對比：start() vs run()

線程生命週期狀態

NEW → RUNNABLE → RUNNING → BLOCKED/WAITING/TIMED_WAITING → TERMINATED

• NEW：new Thread() 創建，未調用 start()
• RUNNABLE：調用 start() 後，等待 CPU 調度
• RUNNING：獲得 CPU 正在執行 run()
• BLOCKED：等待監視器鎖（synchronized）
• WAITING：無限期等待（Object.wait()、Thread.join()）
• TIMED_WAITING：限時等待（sleep()、wait(timeout)、join(timeout)）
• TERMINATED：run() 正常返回或拋出未捕獲異常結束

常見誤區與最佳實踐

• ❌ new Thread(new MyTask()).run() — 忘記 start()，主線程同步執行任務
• ❌ 線程對象重複 start() — 拋出 IllegalThreadStateException
• ✅ 使用線程池（ExecutorService）管理線程生命週期，避免頻繁創建銷毀開銷
• ✅ 任務類實現 Runnable 或 Callable，與執行策略解耦
• ✅ 守護線程（setDaemon(true)）用於後台輔助任務，JVM 退出時不等待其結束

完整示例：帶異常處理的任務提交

public class SafeTask implements Runnable {
    private final String taskName;
    
    public SafeTask(String taskName) { this.taskName = taskName; }
    
    @Override
    public void run() {
        try {
            System.out.println("[" + taskName + "] 開始執行");
            // 業務邏輯...
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("[" + taskName + "] 正常結束");
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt(); // 保持中斷狀態
            System.out.println("[" + taskName + "] 被中斷");
        } catch (Exception e) {
            System.err.println("[" + taskName + "] 異常：" + e.getMessage());
        }
    }
}

// 使用線程池執行
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
executor.submit(new SafeTask("Task-1"));
executor.submit(new SafeTask("Task-2"));
executor.shutdown();

掌握線程創建啟動本質，是編寫正確並發程序的起點。實際開發中強烈建議使用線程池與 Runnable/Callable 任務模式，而非手動管理 Thread 實例。