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Java 多執行緒完整實戰指南：Thread/Runnable、同步機制、生產消費者與死鎖解決

編輯：Java 相關知識

Java 多執行緒核心技術全面實戰

多執行緒是 Java 並發程式設計基石。本文系統整理執行緒建立、控制、同步、通訊與經典問題解決，附完整可執行範例代碼。

建立執行緒兩大方式

方式	繼承 Thread	實作 Runnable
程式碼結構	`class MyThread extends Thread { run() {...} }`	`class MyTask implements Runnable { run() {...} }`
啟動方式	`new MyThread().start()`	`new Thread(new MyTask()).start()`
資源共享	困難 (每個實例獨立欄位)	容易 (同一 Runnable 實例給多執行緒)
繼承限制	單一繼承限制	無限制，可再繼承其他類
設計模式	—	代理模式 (Thread 內部持有 Runnable)

核心差異：Thread.start() 為 native 方法呼叫 OS 建立執行緒，直接呼叫 run() 只是普通方法呼叫，不會啟動新執行緒。

執行緒生命週期控制

// 基本操作
thread.start();           // 啟動
thread.join();            // 等待結束 (可設 timeout)
thread.sleep(ms);         // 休眠 (靜態方法，當前執行緒)
thread.interrupt();       // 中斷標記
thread.isAlive();         // 檢查存活
thread.setDaemon(true);   // 守護執行緒 (JVM 結束時自動結束)
thread.setPriority(1-10); // 優先級 (僅建議性)
Thread.yield();           // 禮讓 CPU (靜態方法)

同步機制：解決競態條件

同步代碼塊

synchronized (this) { // 或共享鎖物件
    if (count > 0) {
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(count--);
    }
}

同步方法

public synchronized void sale() {
    if (count > 0) {
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(count--);
    }
}

鎖物件選擇：實例方法鎖 this、靜態方法鎖 ClassName.class、共享資源鎖專用物件。

生產者消費者模式：wait/notify 精準協作

問題版本：同步但無協作 → 重複讀取/寫入

// 同步方法但無等待通知
public synchronized void set(String name, int age) { ... }
public synchronized void get() { ... }
// 結果：Rollen<=>100, ChunGe<=>100 (資料不一致)、大量重複

完整版本：旗標 + wait/notify

class Info {
    private boolean flag = false; // false=可生產, true=可消費
    
    public synchronized void set(String name, int age) {
        if (!flag) { // 不可生產時等待
            try { wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
        }
        this.name = name;
        Thread.sleep(100);
        this.age = age;
        flag = false; // 切換為可消費
        notify();     // 喚醒消費者
    }
    
    public synchronized void get() {
        if (flag) { // 不可消費時等待
            try { wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
        }
        Thread.sleep(100);
        System.out.println(name + "<=>" + age);
        flag = true;  // 切換為可生產
        notify();     // 喚醒生產者
    }
}

輸出結果：完美交替 Rollen<=>20 / ChunGe<=>100，無重複、無遺漏。