在踏入 Java 並發編程的大門前，必須先釐清「並發」與「並行」這兩個核心概念，它們不僅是作業系統的基石，更是高效編寫多線程程式的關鍵認知。
傳統的順序編程模型中，程式在任意時刻只能執行單一步驟，如同單行道般有序但效率受限。而並發的目標是在單一處理器上，透過時間片輪轉，在同一時間段內邏輯上同時處理多個任務。想像一位廚師獨自在廚房備菜、炒菜、洗碗，透過快速切換任務，讓多項工作看似同步進行。
與並發不同，並行發生在多核處理器環境下，多個任務在物理時間上真正同時執行。這就像廚房裡有多位廚師，各自負責不同菜餚，真正實現了同步作業。並發著重於單核效率最大化，並行則著重於多核吞吐量提升。
Java 語言原生支援多線程，這是其區別於 C/C++ 等傳統語言的重要特性。對於 Web 開發者而言，Servlet 容器（如 Tomcat）本質上就是多線程伺服器，每個 HTTP 請求都由獨立線程處理；Swing/JavaFX 等 GUI 框架也依賴事件分發線程（EDT）確保介面響應。若不掌握並發精髓，極易陷入死鎖、資料競爭、記憶體可見性等難以除錯的陷阱。
進程是執行中程式的實例，擁有獨立的虛擬位址空間、檔案描述符、訊號處理器等資源，由 PCB（Process Control Block）管理。作業系統透過進程切換實現多任務，進程間天然隔離，安全性高，但創建、銷毀與上下文切換開銷極大（需切換頁表、刷新 TLB 等），受限於系統資源，不適合高併發場景。
線程隸屬於進程，共享進程的記憶體空間（堆、方法區）與檔案句柄，僅擁有私有的程式計數器、虛擬機棧、本地方法棧。線程創建銷毀快、切換開銷小（無需切換地址空間），是 CPU 調度的基本單位。Java 並發模型即建立在線程之上，透過共享記憶體實現高效協作，但也引入了同步與一致性的複雜性——這正是並發編程藝術的核心挑戰。
public class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("執行緒任務執行中...");
}
}
// 使用
new MyThread().start();
簡單直觀，但受限於 Java 單繼承，擴展性差。start() 啟動新線程並自動呼叫 run()，直接呼叫 run() 只是普通方法調用，不會開啟新線程。
public class Task implements Runnable {
@Override
public void run() {
// 任務邏輯
}
}
// 使用
new Thread(new Task()).start();
將「任務」與「執行者」解耦，符合職責單一原則。同一 Runnable 實例可提交給多個線程或線程池複用，靈活性大增。Java 8 後更可配合 Lambda 表達式簡化寫法：new Thread(() -> System.out.println("Hello")).start();。
Callabletask = () -> { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); return 42; }; FutureTask futureTask = new FutureTask<>(task); new Thread(futureTask).start(); Integer result = futureTask.get(); // 阻塞獲取結果
適用於需要異步計算結果的場景，Future 提供取消、超時控制等進階功能。
Java 線程擁有 6 種狀態：NEW（新建） → RUNNABLE（可執行） → BLOCKED/WAITING/TIMED_WAITING（阻塞/等待/計時等待） → TERMINATED（終止）。核心方法包括：
start()：啟動線程，進入就緒狀態sleep()/yield()：靜態方法，讓出 CPU 時間片join()：等待目標線程終止interrupt()：中斷線程（協作式中斷）wait()/notify()/notifyAll()：Object 監視器方法，需在 synchronized 區塊中使用理解進程與線程的本質差異、掌握線程創建與控制的基本 API，是並發編程的入門磚。但真正的挑戰在於：如何安全地共享可變狀態？如何設計無鎖演算法？如何利用 java.util.concurrent 套件中的高階組件（線程池、佇列、同步器、Concurrent 集合）構建高效穩定的系統？後續文章將深入探討記憶體模型、鎖優化、並發集合、線程池原理與實戰調優，敬請期待。
