Java 線程進階：優先級、同步、死鎖與生產消費模式

1. 線程優先級

使用 setPriority(int) 設置，範圍 1-10，預設 5。高優先級線程獲得更多 CPU 時間片，但不保證執行順序。

t1.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY + 3); // 優先級 8
t2.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);     // 優先級 5

2. 線程同步與 synchronized

通過 synchronized 鎖定共享資源，防止併發訪問導致數據不一致。

class Timer {
    private static int num = 0;
    public synchronized void add(String name) { // 或 synchronized(this)
        num++;
        System.out.println(name + "：第 " + num + " 個使用");
    }
}

3. 死鎖示例與避免

兩線程互相持有對方需要的鎖，導致永久等待。

// 線程 1
synchronized(o1) { sleep(500); synchronized(o2) { System.out.println("1"); } }
// 線程 2
synchronized(o2) { sleep(500); synchronized(o1) { System.out.println("0"); } }

避免策略：固定鎖獲取順序、使用 tryLock 超時機制、減少鎖範圍。

4. 生產者-消費者模式

使用 wait()/notify() 實現緩衝區協調。

class SyncStack {
    private int index = 0;
    private char[] data = new char[6];
    public synchronized void push(char c) {
        if (index == data.length) { wait(); }
        data[index++] = c;
        notify();
    }
    public synchronized char pop() {
        if (index == 0) { wait(); }
        notify();
        return data[--index];
    }
}

5. 關鍵點總結

• sleep() 不釋放鎖；wait() 釋放鎖並進入等待隊列。
• join() 合併線程，等待目標線程結束。
• yield() 讓出 CPU，重新參與調度。
• 死鎖核心條件：互斥、請求保持、不可剝奪、循環等待。

結語

掌握線程優先級控制、同步機制、死鎖預防與經典協作模式，是編寫健壯多線程程序的核心技能。