Java 多線程程式設計實戰（一）：基礎概念與線程優勢

Java 語言級支援讓多線程開發比 C/C++ 直觀得多。本系列透過簡單範例展示多線程如何自然融入 Java 程式，讀者可快速上手編寫基礎多線程程式。

為何需要多線程？

單線程程式依序執行四項無關任務：列印、檔案操作、資料庫存取、螢幕繪圖。每項任務因硬體/軟體潛在延遲皆含等待時間，導致資源利用率低、使用者等待久。

class MyClass {
    static public void main(String args[]) {
        printAFile();
        manipulateAnotherFile();
        accessDatabase();
        drawPictureOnScreen();
    }
}

現實生活的多線程隱喻

寫信時派兒子去買郵票——兩項任務並行，互不阻塞。軟體術語稱為「多重控制線程」。

兩種獲得多線程的方式

1. 多進程

• OS 建立獨立進程，各有獨立記憶體空間
• 進程間通訊 (IPC) 困難，不利資料共享
• 建立銷毀開銷大（處理器時間、記憶體）

2. 線程

• 輕量級進程 (LWP)，單一進程內共享記憶體
• 建立銷毀廉價，天然支援協作與資料交換
• 需 OS 支援，Java 將線程支援整合進語言核心，提供強健跨平台保證

結語

多線程非增加 CPU 能力，但能讓等待型任務（網路、資料庫、UI）並行，充分利用多核硬體。下集將介紹具體實作機制。