### 7. 線程池

線程池是管理和復用線程的機制，可以避免頻繁創建和銷毀線程的開銷。Java 提供了 `Executor` 框架來管理線程池。

#### 7.1 使用 Executors 工廠類

`Executors` 工廠類提供了一些靜態方法，用于創建常見類型的線程池。

```java
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class Main {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);

? ? ? ? for (int i = 0; i < 5; i++) {
? ? ? ? ? ? executorService.execute(() -> {
? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
? ? ? ? ? ? });
? ? ? ? }

? ? ? ? executorService.shutdown();
? ? }
}
```

常見的線程池類型：

- `newFixedThreadPool(int nThreads)`：創建一個固定大小的線程池。
- `newCachedThreadPool()`：創建一個緩存線程池，根據需要創建新線程，并重用空閑線程。
- `newSingleThreadExecutor()`：創建一個單線程執行器，確保任務按順序執行。
- `newScheduledThreadPool(int corePoolSize)`：創建一個支持定時和周期性任務的線程池。

### 8. 高級特性

#### 8.1 線程組

線程組（ThreadGroup）可以用來管理一組線程，方便統一操作（如中斷所有線程）。

```java
public class Main {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? ThreadGroup group = new ThreadGroup("MyThreadGroup");

? ? ? ? Thread thread1 = new Thread(group, () -> {
? ? ? ? ? ? System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
? ? ? ? }, "Thread1");

? ? ? ? Thread thread2 = new Thread(group, () -> {
? ? ? ? ? ? System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is running");
? ? ? ? }, "Thread2");

? ? ? ? thread1.start();
? ? ? ? thread2.start();

? ? ? ? System.out.println("Active threads in group: " + group.activeCount());
? ? }
}
```

#### 8.2 守護線程

守護線程（

Daemon Thread）是一種特殊的線程，它在后臺運行，用于完成一些輔助工作。當所有的非守護線程結束時，守護線程也會自動結束。

```java
public class Main {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? Thread daemonThread = new Thread(() -> {
? ? ? ? ? ? while (true) {
? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println("Daemon thread is running");
? ? ? ? ? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Thread.sleep(1000);
? ? ? ? ? ? ? ? } catch (InterruptedException e) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? });

? ? ? ? daemonThread.setDaemon(true);
? ? ? ? daemonThread.start();

? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? Thread.sleep(3000);
? ? ? ? } catch (InterruptedException e) {
? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();
? ? ? ? }

? ? ? ? System.out.println("Main thread is ending");
? ? }
}
```

### 9. 多線程編程中的注意事項

1. **避免死鎖**：確保鎖的獲取順序一致，使用超時機制避免死鎖。
2. **避免過度同步**：過度同步會降低程序性能，甚至導致死鎖。
3. **線程安全性**：使用線程安全的數據結構和工具類，如 `ConcurrentHashMap`、`CopyOnWriteArrayList` 等。
4. **合理使用線程池**：避免頻繁創建和銷毀線程，合理配置線程池大小。

### 10. 總結

多線程編程是 Java 中一個重要的組成部分，通過合理使用多線程，可以提高應用程序的性能和響應速度。Java 提供了豐富的類庫和工具，幫助開發者實現多線程程序，包括 `Thread` 類、`Runnable` 接口、`Callable` 接口、同步機制、線程池等。在多線程編程中，需要特別注意線程安全性、避免死鎖和過度同步等問題。通過深入理解和掌握這些概念和工具，可以編寫出高效、可靠的并發程序。