課程

行為型設計模式「觀察者」：角色 Subject 與 Observer，透過 addObserver/ removeObserver 訂閱/取消訂閱，並以 notifyObservers 方法發送通知。拆解它與 Java 事件模型的關係： button. addActionListener( listener) ; → 觸發 actionPerformed()。透過實例練習（溫度計與空調、迷你計數器與 Lambda），以及說明為何 java.util.Observable/ Observer 已過時與現代做法是什麼。

在本講座中，我們將說明什麼是 UI 事件處理執行緒 — EDT（於 Swing），以及它在 JavaFX Application Thread 中的對應；為什麼介面元件不是執行緒安全的，以及為何在執行繁重任務時視窗會「卡住」。我們會示範正確做法：透過 new Thread(...) 將計算移到背景、使用 SwingUtilities.invokeLater 與 Platform.runLater 來更新介面，還有運用高階工具 SwingWorker<T, V> 與 Task<V>/ Service<V> 來處理進度、取消與錯誤。

為什麼程式需要執行緒與平行化：從維持介面回應到用滿所有處理器核心。解析行程（process）與執行緒（thread）的差別、 JVM 中主執行緒 main 的角色、實務案例（UI、伺服器、檔案處理）與風險： race condition、 deadlock，以及像 synchronized 這樣的基礎同步工具。並示範一個使用 Thread 讓兩個任務並行執行的簡單範例。

在本講座中我們解析 Java 中啟動執行緒：認識類別 Thread 與介面 Runnable，學會正確呼叫 start() 並不要把它和 run() 混淆，使用匿名類別與 Lambda 運算式，啟動多個執行緒並查看生命週期（ NEW → RUNNABLE → TERMINATED）。我們也會談到方法 Thread.currentThread()、 getName()、透過 join() 等待，以及像 IllegalThreadStateException 這樣的常見錯誤。

我們將解析 Java 中執行緒的生命週期：從 Thread.State（

NEW

、

RUNNABLE

、

BLOCKED

、

WAITING

、

TIMED_WAITING

、

TERMINATED

）到它們之間的轉換。學習透過 Thread.sleep(...)、 join()、 interrupt() 管理執行緒，使用 isAlive() 與 getState() 診斷狀態，並避免使用已棄用的方法如 stop()/ suspend()/ resume()。最後提供實用建議與常見錯誤。

如何透過實作 Runnable 的類別建構子安全地將參數傳遞給執行緒、何時適合使用 lambda 運算式，以及為什麼欄位最好宣告為 final。解析執行緒優先順序： setPriority/ getPriority 方法、 Thread.MIN_PRIORITY、 Thread.NORM_PRIORITY、 Thread.MAX_PRIORITY 常數及其對排程器的影響。另附 — 透過建構子為執行緒命名、 setName/ getName，實作範例與常見錯誤（共用 Runnable、setter、對優先順序抱持期待）。

在本講座中，我們說明什麼是競態條件：當多個執行緒同時存取共享資料，而結果取決於排程順序。以遞增 counter ++ 的例子展示為何該操作並非原子，以及增量如何遺失。解析一個銀行帳戶的實務案例、生產環境中的後果與防護作法： synchronized、 java.util.concurrent.atomic 中的原子型別（例如 AtomicInteger），以及不可變性。最後以「常見錯誤」作結，解釋為何 Thread 的 bug 很少被測試捕捉，以及為何用 Thread. sleep( 1)「治療」它們毫無意義。

這堂課將介紹在多執行緒應用程式中什麼是共享資源、為何會出現競態條件 (race condition) 與「遺失更新」，以及如何使用 synchronized 來保護資料。我們會拆解同步的基本手法（方法與區塊），談談 java.util.concurrent 裡的現代工具（ Lock、 ReentrantLock、 Semaphore 等），看看以遞增計數器為例的實務情境與常見錯誤（ i ++ 非原子、鎖錯物件、關於 volatile 的迷思）。

多執行緒的實作型講座：說明關鍵字 synchronized 的運作方式（區塊與方法、物件監視器，以及在類別層級以 ClassName.class 鎖定），釐清透過 volatile 所保證的可見性與操作的原子性之差異，為什麼將 boolean 旗標設為 volatile 很方便，而遞增 count ++ 則需要同步。我們也會比較何時選擇 synchronized、何時使用 volatile，並解析常見錯誤。

透過經典的 synchronized 同步機制，與套件 java.util.concurrent.locks 中更彈性的原語： ReentrantLock 與 ReadWriteLock，進行實務比較。說明如何顯式管理鎖（ lock()/ unlock()、具逾時的 tryLock()），如何用 ReentrantReadWriteLock 擴展讀取並行度，什麼是「公平性」（ fair mode），各工具的適用場景，以及最常見的錯誤。

在本講座中，我們會解析 Java 中的關鍵同步原語：如何使用 synchronized 與類別 ReentrantLock（方法 lock()/ unlock()、 try- finally 結構）保護臨界區，以及如何透過 Semaphore（方法 acquire()/ release()）限制並行度。接著以表格比較互斥鎖與信號量，並討論實務案例（銀行、連線數受限的伺服器）與常見錯誤，這些錯誤可能導致 deadlock 與效能損失.

針對 Java 多執行緒的常見錯誤進行實作向解析：在 ReentrantLock 與 Semaphore 上遺漏呼叫 unlock()/ release()（以 try- finally 解決）、為 synchronized 選錯監視器、互相鎖死（deadlock）與鎖取得順序、過度同步化，以及 volatile 的適用邊界與以 AtomicInteger 取代的情境。範例、建議與淺顯易懂的類比——讓你的程式不會卡死不動。