Luồng (Thread) trong Java

Tiếp cận luồng ở mức người dùng:

Kiến trúc luồng cài đặt ở mức người dùng

Không gian người dùng bao gồm một hệ thống runtime mà nó tập hợp những thủ tục quản lý luồng. Các luồng chạy trong không gian nằm bên trên hệ thống runtime thì được quản lý bởi hệ thống này. Hệ thống runtime cũng lưu giữ một bảng tin trạng thái để theo dõi trạng thái hiện hành của mỗi luồng. Tương ứng với mỗi luồng sẽ có một mục từ trong bảng, bao gồm các thông tin về trạng thái, giá trị thanh ghi, độ ưu tiên và các thông tin khác về luồng

Tiếp cận này có hai mức định thời biểu (Scheduling): bộ định thời biểu cho các quá trình nặng và bộ định thời biểu trong hệ thống runtime. Bộ lập biểu của hệ thống runtime chia thời gian sử dụng CPU được cấp cho một quá trình thành những khoảng nhỏ hơn để cấp cho các luồng trong quá trình đó. Như vậy việc kết thúc một luồng thì vượt ra ngoài tầm kiểm soát của kernel hệ thống. 

Tiếp cận luồng ở mức hạt nhân hệ điều hành

Kiến trúc luồng cài đặt ở mức hệ thống

Trong tiếp cận này không có hệ thống runtime và các luồng thì được quản lý bởi kernel của hệ điều hành. Vì vậy, bảng thông tin trạng thái của tất cả các luồng thì được lưu trữ bởi kernel. Tất cả những lời gọi mà nó làm nghẽn luồng sẽ được bẫy (TRAP) đến kernel. Khi một luồng bị nghẽn, kernel chọn luồng khác cho thực thi. Luồng được chọn có thể cùng một quá trình với luồng bị nghẽn hoặc thuộc một quá trình khác. Vì vậy sự tồn tại của một luồng thì được biết bởi kernel và chỉ có một mức lập biểu trong hệ thống.

Phương thức start()

Chuẩn bị mọi thứ để thực hiện luồng.

Phương thức run()

Thực hiện công việc thực sự của luồng, () sẽ được kích hoạt một cách tự động bởi phương thức start(). 

Phương thức stop()

Kết thúc luồng.

Luồng sẽ "chết" khi tất cả các công việc trong  phương thức run() được thực hiện hoặc khi phương thức stop() được kích hoạt.

Ví dụ

Ví dụ sau định nghĩa lớp MyThread là một Thread có:

• Các thuộc tính
  • name: tên của thread
  • n: số lần thread xuất hiện ra màn hình
• Các phương thức:
  • MyThread(String name, int n):

Là phương thức khởi tạo, có nhiệm vụ gán giá trị cho 2 thuộc tính và gọi phương thức start() để cho thread hoạt động (start() tự động gọi run())

• run()

In n lần dòng thông báo ra màn hình rồi kết thúc thread.

• main()

Tạo ra 4 thread thuộc lớp MyThread lần lượt có tên là Thread0, Thread1, Thread2, Thread3. Mỗi thread có 1000 lần xuất hiện ra màn hình. 

Lưu chương trình sau vào tập tin MyThread.java

public class MyThread extends Thread{        String name;        int n;    MyThread(String name, int n){        this.name = name;        this.n = n;        System.out.println("Thread "+name+" has been created ....!");        start();    }    public void run(){        for(int i=0; i< n; i++) {            System.out.println("Hello, I'm "+ name);            System.out.println(" I go to bed now, bye bye ... wow ... ");        }    }    public static void main(String args[]){        int n = 1000;        int nt = 4 ;         for (int i=0; i< nt; i++){            MyThread t = new MyThread("Thread"+i,n);        }    }}

Biên dịch và thực thi ta có kết quả sau:

Kết quả biên dịch chương trình MyThread.java Kết quả biên dịch chương trình MyThread.java

Các Thread in ra màn hình theo thứ tự ta không thể xác định trước được vì chúng được thực thi song song nhau. 

Để dừng tạm thời màn hình kết quả khi chương trình đang thực thi, ta nhấp chuột vào cửa số DOS mà chương trình đang chạy.  Sau đó ta nhấn phín Enter để chương trình tiếp tục.

Ngoài ra, lớp Thread còn có 1 số các phương thức khác :

• public static void sleep(long milliseconds) throws InterruptedException: làm cho Thread bị nghẽn (Blocked) một khoảng thời gian mili giây xác định.
• public final void suspend(): Chuyển Thread từ trạng thái sẳn sàng sang trạng thái nghẽn.
• public final void resume(): Chuyển Thread từ trạng thái nghẽn sang trạng thái sẵn sàng.
• public final void yield() : Chuyển Thread từ trạng thái đang chạy sang trạng thái sẵn sàng.