Java 多線程程式設計入門：建立、優先級與同步控制

背景

Java 誕生前，傳統語言同一時刻僅能單任務，效率低落（如等待輸入阻塞）。隨網際網路發展，阻塞導致 CPU 閒置日益不可接受。Java 內建多線程支援，允許一個程式並行執行多個相對獨立的線程，大幅提升執行效率與處理能力。

線程的建立

Java 提供 Thread 類別建立線程，線程即 Thread 或其子類實例。兩種定義執行體 run() 的方式：

1. 繼承 Thread 類別：定義子類並覆寫 run()。
2. 實作 Runnable 介面：定義類別實作 Runnable，實現 run()，再以該實例建立 Thread 物件。

線程建立後處於就緒狀態，呼叫 start() 啟動（非直接呼叫 run()）。start() 通知系統線程就緒可執行 run()，隨即返回，使呼叫端與線程並行執行。

程式碼範例

// 方式一：繼承 Thread
class Thread1 extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("Thread1 is running...");
    }
}

// 方式二：實作 Runnable
class Thread2 implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println("Thread2 is running...");
    }
}

public class MultiThread {
    public static void main(String[] args) {
        Thread1 t1 = new Thread1();
        Thread t2 = new Thread(new Thread2());
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

線程優先級

優先級 1~10（低到高），透過 setPriority(int) 設置。高優先級線程搶佔 CPU 機率較大、時間較長。可在啟動前或啟動後調整。

t1.setPriority(6);
t2.setPriority(3);

線程同步控制

多線程共享資料時，異步存取可能導致資料不一致或邏輯錯誤。Java 提供 synchronized 關鍵字、wait()/notify() 等機制協調線程間對共享資源的存取，確保執行緒安全。（詳細同步機制請參考後續章節）