Thread Trong Java là gì?

Trong Java, thread (luồng) là đơn vị thực thi nhỏ nhất trong một tiến trình (process). Hãy tưởng tượng một chương trình như một con đường, và các thread là những chiếc xe di chuyển trên con đường đó. 

Mỗi thread có thể thực hiện một nhiệm vụ riêng biệt, và các thread có thể chạy song song với nhau. Điều này cho phép chương trình thực hiện nhiều công việc cùng một lúc.

Thread Trong Java là gì?

Vòng đời của một Thread trong Java.

Trong Java, một thread trải qua một chuỗi các trạng thái trong suốt vòng đời của nó. Hiểu được những trạng thái này rất quan trọng để quản lý và đồng bộ hóa các thread một cách hiệu quả.

Tóm tắt vòng đời của một Thread trong Java.

Dưới đây là các trạng thái khác nhau của thread trong Java:

• New: Đây là trạng thái ban đầu của một thread. Một thread ở trạng thái này khi nó được tạo bằng toán tử mới, ở trạng thái này, thread chưa bắt đầu thực thi.

• Runnable: Một thread chuyển sang trạng thái này sau khi phương thức nó được gọi, ở trạng thái này, thread đã sẵn sàng để được thực thi bởi bộ xử lý. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là thread đang chạy ngay lập tức. thay vào đó, nó đang chờ bộ lập lịch thread của JVM chọn nó để thực thi.

• Running: Một thread ở trạng thái này khi nó đang được thực thi bởi bộ xử lý. đây là trạng thái mà thread đang thực hiện các nhiệm vụ của nó.

• Waiting: Một thread chuyển sang trạng thái này khi nó đang chờ một thread khác thực hiện một hành động cụ thể, một thread ở trạng thái chờ sẽ không được thực thi cho đến khi nó nhận được thông báo từ một thread khác.

• Timed Waiting: Đây là trạng thái chờ, nhưng có thêm thời gian chờ.

• Blocked: Một thread chuyển sang trạng thái này khi nó đang chờ một khóa (lock) để truy cập một phần mã được đồng bộ hóa.

• Terminated: Đây là trạng thái cuối cùng của một thread. Một khi một thread đã kết thúc, nó không thể được khởi động lại.

Hiểu các trạng thái này giúp bạn viết mã đa luồng hiệu quả và tránh các vấn đề như deadlock và race conditions.

Bạn đọc tham khảo thêm:

UX là gì? Tất tần tật về kiến thức thiết kế UI/UX cho người mới

Dev là nghề gì? Lộ trình trở thành Developer chuyên nghiệp

Cách tạo Thread trong Java.

Có hai cách chính để tạo thread trong Java:

Kế thừa lớp Thread

Bước 1: Đầu tiên, bạn cần tạo một lớp mới kế thừa từ lớp java.lang.Thread. Lớp này sẽ đại diện cho thread của bạn và sẽ chứa mã thực thi của thread.

Tạo một lớp con kế thừa lớp Thread

Bước 2: Tiếp theo, bạn cần ghi đè phương thức run() của lớp Thread. Đây là phương thức mà thread sẽ thực thi khi nó được bắt đầu. Bạn sẽ đặt mã thực thi của thread vào trong phương thức này.

Ghi đè phương thức run ()

Trong ví dụ trên, thread sẽ in ra các số từ 0 đến 4, mỗi số cách nhau 1 giây.

Bước 3: Cuối cùng, bạn cần tạo một đối tượng của lớp con MyThread và gọi phương thức start () của nó. Phương thức start () sẽ tạo một thread mới và gọi phương thức run() của nó.

Tạo một đối tượng của lớp con và gọi phương thức start ()

Trong ví dụ trên, chúng ta tạo hai thread thread1 và thread2. Khi gọi start (), cả hai thread sẽ bắt đầu thực thi song song.

Triển khai giao diện Runnable

Bước 1: Đầu tiên, bạn cần tạo một lớp mới triển khai giao diện java.lang.Runnable. Lớp này sẽ chứa mã thực thi của thread.

Tạo một lớp triển khai giao diện Runnable

Bước 2: Tiếp theo, bạn cần triển khai phương thức run() của giao diện Runnable. Đây là phương thức mà thread sẽ thực thi khi nó được bắt đầu. Bạn sẽ đặt mã thực thi của thread vào trong phương thức này.

Triển khai phương thức run ()

Trong ví dụ trên, thread sẽ in ra các số từ 0 đến 4, mỗi số cách nhau 1 giây.

Bước 3: Tiếp theo, bạn cần tạo một đối tượng của lớp MyRunnable.

Bước 4: Sau đó, bạn cần tạo một đối tượng Thread và truyền đối tượng MyRunnable vào constructor của Thread.

Bước 5: Cuối cùng, bạn cần gọi phương thức start() của đối tượng Thread để bắt đầu thread.

Gọi phương thức start() của đối tượng Thread để bắt đầu thread

Trong ví dụ trên, chúng ta tạo hai thread thread1 và thread2 sử dụng cùng một đối tượng MyRunnable. Khi gọi start(), cả hai thread sẽ bắt đầu thực thi song song.

Các phương thức quan trọng của Thread

Để quản lý và điều khiển luồng (thread) trong Java, lớp Thread cung cấp một tập hợp các phương thức mạnh mẽ. Những phương thức này cho phép bạn bắt đầu, tạm dừng, gián đoạn và đồng bộ hóa các luồng, đảm bảo rằng ứng dụng đa luồng của bạn hoạt động một cách hiệu quả và an toàn. Dưới đây là một số phương thức quan trọng nhất mà bạn cần biết:

• start(): Phương thức này khởi động thread và gọi phương thức run(). Không được gọi trực tiếp phương thức run().
• run(): Chứa mã thực thi của thread.
• sleep(): Tạm dừng thread trong một khoảng thời gian nhất định, có thể bị gián đoạn bởi InterruptedException.
• join(): Chờ cho một thread khác kết thúc. hữu ích khi bạn muốn đảm bảo rằng một thread hoàn thành trước khi thread khác tiếp tục.
• yield(): Tạm thời nhường quyền thực thi cho các thread khác có cùng mức độ ưu tiên. hành vi của yield() phụ thuộc vào hệ điều hành.
• interrupt(): Gửi tín hiệu gián đoạn đến thread, Thread có thể chọn xử lý hoặc bỏ qua tín hiệu này.

Tổng hợp các khái niệm quan trọng 

Một số khái niệm quan trọng về thread trong Java ma bạn cần biết:

Thread Synchronization trong Java

Thread Synchronization (Đồng bộ hóa luồng) là quá trình kiểm soát quyền truy cập của nhiều luồng vào các tài nguyên dùng chung.

Mục đích chính là ngăn chặn tình trạng "race condition" (điều kiện chạy đua), nơi mà kết quả của chương trình phụ thuộc vào thứ tự thực thi của các luồng, dẫn đến dữ liệu không nhất quán.

Inter Thread Communication trong Java

Inter Thread Communication (Giao tiếp giữa các luồng) là quá trình cho phép các luồng chia sẻ thông tin và phối hợp hoạt động với nhau. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng mà các luồng cần phải làm việc cùng nhau để hoàn thành một nhiệm vụ.

Cơ chế: Java cung cấp các phương thức wait(), notify(), và notifyAll() trong lớp Object để cho phép các luồng giao tiếp với nhau. Các luồng có thể sử dụng các phương thức này để chờ đợi một điều kiện nào đó xảy ra hoặc thông báo cho các luồng khác khi một điều kiện đã được đáp ứng.

Thread Control trong Java

Thread Control trong Java (Kiểm soát luồng) là quá trình quản lý và điều khiển hành vi của các luồng trong một ứng dụng. Điều này bao gồm việc bắt đầu, tạm dừng, tiếp tục, và kết thúc các luồng.

Tắc nghẽn luồng thường xảy ra khi các luồng yêu cầu tài nguyên theo thứ tự khác nhau. Bốn điều kiện cần thiết để tắc nghẽn luồng xảy ra (Mutual exclusion, Hold and wait, không chiếm đoạt No preemption, Circular wait)

Thread Deadlock trong Java

Thread Deadlock trong Java (Tắc nghẽn luồng) là tình trạng hai hoặc nhiều luồng bị mắc kẹt, chờ đợi lẫn nhau để giải phóng tài nguyên mà họ đang giữ. Điều này dẫn đến tình trạng không có luồng nào có thể tiếp tục thực thi.

Kết luận 

Bài viết trên cũng đã giải đáp cho bạn Thread Trong Java là gì và cách tạo thread trong java. Hy vọng những thông tin trên chúng hữu ích với bạn!