Java 多線程入門：從基本概念到同步、死鎖與定時任務

Java 多線程入門：從基本概念到同步、死鎖與定時任務

核心概念

• 程序：靜態代碼
• 進程：程序的一次動態執行，擁有獨立地址空間（CPU、數據、代碼），開銷大
• 線程：進程內的「單一連續控制流程」，又稱輕量級進程。同一進程內多線程共享堆內存，通信快、開銷小

兩種創建線程方式

代碼示例：Runnable + 優先級

public class TestThread2 implements Runnable {
    private int threadId;
    public TestThread2(int id) { this.threadId = id; }

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new TestThread2(1));
        Thread t2 = new Thread(new TestThread2(2));
        t1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); // 1
        t2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 10
        t1.start(); t2.start();
    }

    @Override public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println(threadId + ":" + i);
        }
    }
}

注意：優先級只影響調度概率，不保證執行順序。

線程生命周期（五大狀態）

1. 新生：new Thread()，調用 start() 進入就緒
2. 就緒：具備運行條件，等待 CPU 調度
3. 運行：獲得 CPU，執行 run()；時間片用完回就緒
4. 阻塞：sleep()、I/O 等待、鎖等待；條件消除後回就緒
5. 死亡：run() 正常結束或異常終止（不推薦 stop()/destroy()）

同步與死鎖

同步機制

• synchronized 方法：鎖住 this
• synchronized(obj) 塊：鎖住指定對象
• 本質：通過對象監視器實現互斥訪問共享資源

死鎖成因與恢復

四個必要條件：互斥、請求與保持、不剝佔、循環等待。恢復策略：

1. 重啟系統（代價大）
2. 撤銷死鎖進程、剝奪資源（可按優先級逐步撤銷）
3. 進程回退（需棧機制，開銷極大）

任務調度：Timer / TimerTask

• Timer：單線程調度器，類似鬧鐘
• TimerTask：實現 Runnable 的抽象類，業務邏輯寫在 run()
• 一個 Timer 可調度多個 TimerTask，但任務間會阻塞；需並行時建議多 Timer 實例

業務決策：何時使用多線程？

只有當程序「天然要求多個代碼塊並發執行且順序不確定」時，多線程才是合適的。若只是為了簡化邏輯或順序執行，用循環更高效。