課程

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。