Java 多執行緒：平行控制、執行緒定義、共享資源鎖定、synchronized 關鍵字、語言內建支援

核心需求

• 同時控制多任務
• 暫停當前工作處理其他問題 → 返回主流程

演進歷程

• 早期：硬體中斷服務例程 → 移植性差
• 即時任務仍需中斷
• 大多數問題：切分為獨立執行片段 → 更快響應用戶

執行緒定義

• 程式中獨立運行的片段 = Thread
• 利用它編程 = 多執行緒處理
• 經典例：UI 執行緒 — 按鈕即時響應，不等待當前任務完成

處理器抽象化

• 初期：單處理器時間分割工具
• 多處理器 OS 支援 → 每執行緒分派不同處理器 → 真正平行運算
• 語言層面：程式設計師無需關心處理器數量
• 邏輯切分執行緒，硬體多核心自動加速，零調校

核心難題：共享資源

• 多執行緒同時存取同一資源 → 衝突
• 例：兩進程不可同時傳送資料給印表機
• 解法：可共享資源使用期間必須鎖定
• 一執行緒鎖定 → 完成 → 釋放 → 其他執行緒接續

Java 內建機制

• 多執行緒內建於語言，簡化複雜問題
• 物件層級支援：一執行緒 = 一物件
• 有限資源鎖定：可鎖定任意物件佔用記憶體
• synchronized 關鍵字：同一時間僅一執行緒使用特定記憶體
• 其他資源：程式設計師明確建立鎖物件，所有執行緒存取前檢查