Java 多線程基石：繼承 Thread 類完整指南與常見誤區

最直觀的線程啟動方式

定義一個類繼承 java.lang.Thread，重寫 run() 方法放入執行邏輯，建立實例後呼叫 start() 即可啟動新線程。JVM 會在新線程中自動呼叫 run()。

最小化完整範例

public class FirstThread extends Thread {
    public static void main(String[] args) {
        FirstThread ft = new FirstThread();
        ft.start(); // 啟動子線程
        
        // 主線程繼續執行
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {}
            System.out.println("main:" + i);
        }
    }
    
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {}
            System.out.println("run:" + i);
        }
    }
}

執行結果與並發證明

run:0
main:0
main:1
run:1
main:2
run:2
...

輸出交錯出現，證明 main 與 run 兩條線程真正並發執行。順序不固定，取決於作業系統排程器。

關鍵機制深度解析

1. start() vs run()

• start()：啟動新線程，JVM 分配棧幀、PC 計數器，非阻塞立即返回。
• run()：普通方法呼叫，在當前線程同步執行，不會開啟新線程。

❌ 錯誤：ft.run(); → 單線程循序執行。
✅ 正確：ft.start(); → 多線程並發。

2. 線程生命週期：新建 → 運行 → 死亡

• 新建：new FirstThread()，物件建立但未啟動。
• 運行：呼叫 start() 後，進入就緒/運行狀態，由 OS 排程。
• 死亡：run() 方法正常返回或拋出未捕獲異常，線程終止，資源釋放。

3. 主線程 vs 子線程：誰決定程式結束？

JVM 只有在所有非守護線程結束後才退出。主線程 main() 結束不代表程式結束——若子線程還在跑，程式會繼續運行。

代碼組織最佳實踐：獨立線程類

// 獨立線程類：單一職責，可複用
public class ThirdThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {}
            System.out.println("run:" + i);
        }
    }
}

// 使用端：隨時隨地啟動多個實例
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        new ThirdThread().start(); // 線程 1
        new ThirdThread().start(); // 線程 2，獨立運行
        
        // 主線程邏輯...
    }
}

⚠️ 致命誤區：同一線程實例不能 start() 兩次

Thread t = new ThirdThread();
t.start(); // OK
t.start(); // ❌ IllegalThreadStateException：線程已啟動過

若需重複執行同樣邏輯，請 new 多個實例，或改用 Runnable + 線程池。

進階技巧：提取公共邏輯避免重複

public class SecondThread extends Thread {
    public static void main(String[] args) {
        new SecondThread().start();
        print("main:");
    }
    @Override public void run() { print("run:"); }
    
    private static void print(String prefix) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {}
            System.out.println(prefix + i);
        }
    }
}

run() 呼叫的 print() 同樣在新線程中執行，結構清晰、零重複。

總結：繼承 Thread 的定位

建議：教學/原型階段可用；正式專案請優先選擇 實作 Runnable + ExecutorService。