TỔNG QUAN
CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN
VÒNG LẶP
CHUỖI VÀ MẢNG
COLLECTIONS
THƯ VIỆN QUAN TRỌNG
HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
XỬ LÝ LUỒNG
EXCEPTION
LÀM VIỆC VỚI FILE
THAM KHẢO
CÁC CHỦ ĐỀ
BÀI MỚI NHẤT

Quảng cáo

Hướng dẫn tạo và sử dụng ThreadPool

Trong bài trước, các bạn đã được học về cách sử dụng sleep() join(). Sang bài này, tôi sẽ hướng dẫn các bạn tìm hiểu cách tạo và sử dụng ThreadPool. Các bạn theo dõi nhé!

1. ThreadPool là gì?

Trong Java, ThreadPool được dùng để giới hạn số lượng Thread được chạy bên trong ứng dụng của chúng ta trong cùng một thời điểm. Nếu chúng ta không có sự giới hạn này, mỗi khi có một Thread mới được tạo ra và được cấp phát bộ nhớ bằng từ khóa new thì sẽ có vấn đề về bộ nhớ và hiệu suất, có thể dẫn đến lỗi crash chương trình.

Quảng cáo

Ví dụ: Khi chúng ta viết chương trình tải các tập tin từ Internet, mỗi tập tin cần 1 Thread để thực hiện quá trình tải, giả sử cần tải 1000 tệp hình ảnh thì chúng ta phải cần tới 1000 Thread hoạt động cùng một thời điểm trong cùng một chương trình. Điều này sẽ dễ dẫn đến lỗi quá tải của chương trình, làm ảnh hưởng đến hiệu suất và chương trình sẽ rất dễ bị crash vì khó kiểm soát.

banquyen png
Bài viết này được đăng tại freetuts.net, không được copy dưới mọi hình thức.

Vì vậy, để khắc phục hiện tượng này, Java cho phép chúng ta thay vì phải tạo mới Thread cho mỗi nhiệm vụ, quá trình được thực hiện trong cùng một thời điểm thì các nhiệm vụ, quá trình đó có thể được đưa vào trong một ThreadPool để khi trong ThreadPool có bất kỳ Thread nào đang không phải thực hiện một nhiệm vụ nào thì sẽ có nhiệm vụ gán vào một trong số các Thread đó để thực thi. Điều này sẽ giúp khắc phục được sự tắc nghẽn và chương trình sẽ kiểm soát được các luồng thực thi.

Bên trong ThreadPool, các nhiệm vụ sẽ được chèn vào trong một Blocking Queue. Blocking Queue có thể hiểu là nơi chứa các nhiệm vụ mà các Thread sẽ lấy chúng ra và thực thi lần lượt. Mỗi khi có một nhiệm vụ mới được thêm vào Queue và sau đó sẽ chỉ có một Thread đang không phải thực hiện một nhiệm vụ nào vào Queue lấy nhiệm vụ đó ra, còn các Thread còn lại phải chờ đợi cho đến khi Thread đó lấy nhiệm vụ ra thành công.

Ví dụ dưới đây sẽ minh họa cách tạo ThreadPool bằng cách sử dụng ThreadPoolExecutor:

RunPool.java
package vidu;

public class RunPool implements Runnable {

	int id;
	
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Đang xử lý tiến trình " + id);
		
		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		System.out.println("Đã xử lý tiến trình " + id);
	}

	public RunPool(int id) {
		this.id = id;
	}
}

Quảng cáo

MyThreadPool.java
package vidu;
 
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
public class MyThreadPool {
 
	public static void main(String[] args) {
		ArrayBlockingQueue<Runnable> hangDoi = new ArrayBlockingQueue<>(100);
         
		// khi số tiến trình của chúng ta vượt quá maxSize ở đây là 5
		// ví dụ như đối số thứ nhất = 6
		// thì tất cả những tiến trình mới mà chúng ta tạo ra sẽ được đưa vào hangDoi
		ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 12, 
        	TimeUnit.SECONDS, hangDoi);

		// dùng vòng lặp for để có thể chạy các Thread
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			// trong phương thức execute() thì đối số truyền vào phải là một Runnable
			// đó là lý do mà lớp RunPool phải implements từ interface Runnable
			threadPoolExecutor.execute(new RunPool(i));
		}
	}
 
}

Kết quả sau khi biên dịch chương trình:

ketqua vi du tao thread pool su dung threadpoolexecutor PNG

Giải thích hoạt động của chương trình trên:

Trong dòng code khởi tạo ThreadPoolExecutor: ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 1, TimeUnit.SECONDS, hangDoi); chúng ta có 5 tham số:

  • Đối số 1 (corePoolSize) là số lượng Thread tối thiểu trong ThreadPool, ở đây corePoolSize = 5. Khi khởi tạo, số lượng Thread có thể là 0. Khi nhiệm vụ được thêm vào thì Thread mới được tạo ra và kể từ đây, nếu số lượng Thread ít hơn corePoolSize thì những Thread mới sẽ được tạo ra đến khi số Thread bằng giá trị của corePoolSize.
  • Đối số 2 (maximumPoolSize) là số lượng tối đa các Thread trong ThreadPool.
  • Đối số 3 (keepAliveTime): khi số Thread lớn hơn corePoolSize thì keepAliveTime là thời gian tối đa mà 1 Thread "nhàn rỗi" chờ nhiệm vụ. Khi hết thời gian chờ mà Thread đó chưa có nhiệm vụ thì nó sẽ bị hủy.
  • Đối số 4 (unit) là đơn vị thời gian của keepAliveTime. Trong ví dụ này thì unit của tôi là TimeUnit.SECONDS.
  • Đối số 5 (workQueue) là hàng đợi dùng để chứa các nhiệm vụ mà các Thread sẽ lấy chúng ra và thực thi lần lượt, ở đây tôi dùng ArrayBlockingQueue.

2. ExecutorService

Kể từ Java 5 trở đi, ThreadPool đã được xây dựng sẵn trong gói java.util.concurrent, vì vậy chúng ta không cần phải tạo một ThreadPool mà thay vào đó chúng ta sẽ sử dụng các lớp có sẵn của gói này. Java cung cấp cho chúng ta lớp Executor, interface của lớp ExecutorExecutorService.

Ta có thể tạo ThreadPool thông qua Interface ExecutorService, các nhiệm vụ sẽ được đưa vào ThreadPool và được xử lý bằng một trong những phương thức có sẵn mà Executor cung cấp như sau:

Quảng cáo

  • newSingleThreadExecutor(): Trong ThreadPool chỉ có 1 Thread và các nhiêm vụ sẽ được xử lý một cách tuần tự.
  • newCachedThreadPool(): Trong ThreadPool sẽ có nhiều Thread và các nhiệm vụ sẽ được xử lý một cách song song. Các Thread cũ sau khi xử lý xong sẽ được sử dụng lại cho nhiệm vụ mới. Mặc định nếu một Thread không được sử dụng trong vòng 60 giây thì Thread đó sẽ bị tắt.
  • newFixedThreadPool(): Trong ThreadPool sẽ được cố định các Thread. Nếu một nhiệm vụ mới được đưa vào mà các Thread đều đang "bận rộn" thì nhiệm vụ đó sẽ được gửi vào Blocking Queue và sau đó nếu có một Thread đã thực thi xong nhiệm vụ của nó thì nhiệm vụ đang ở trong Queue đó sẽ được push ra khỏi Queue và được Thread đó xử lý tiếp.
  • newScheduledThreadPool(): tương tự như newCachedThreadPool() nhưng sẽ có thời gian delay giữa các Thread.
  • newSingleThreadScheduledExecutor(): tương tự như newSingleThreadExecutor() nhưng sẽ có khoảng thời gian delay giữa các Thread.

Interface ExecutorService đại diện cho cơ chế thực thi bất đồng bộ có khả năng thực thi các nhiệm vụ trong background (nền). ExecutorService tương tự như một ThreadPool và trong thực tế, việc triển khai ExecutorService là một triển khai ThreadPool.

Sau đây tôi sẽ đưa ra một ví dụ minh họa cách sử dụng ExecutorService:

RunPool.java
package vidu;

public class RunPool implements Runnable {

	int id;
	
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("Đang xử lý tiến trình " + id);
		
		try {
			Thread.sleep(1000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		System.out.println("Đã xử lý tiến trình " + id);
	}

	public RunPool(int id) {
		this.id = id;
	}
}

MyThreadPool.java
package vidu;
 
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
public class MyThreadPool {
 
	public static void main(String[] args) {
         
		ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			pool.submit(new RunPool(i));    // chay ThreadPool, đối số là 1 Runnable
		}
		
		try {
			// thời gian sống của mỗi Thread là 1 ngày (nếu nó chưa thực thi xong)
			pool.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);    
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}       
        
		pool.shutdown();    // tắt ThreadPool
	}
 
}

Kết quả sau khi biên dịch chương trình:

ketqua vi du tao thread pool su dung executorservice PNG

Lưu ý: Bạn nên shutdown một ThreadPool bằng cách gọi phương thức shutdown() bởi vì ta không thể chắc chắn được rằng máy ảo Java có thể tự động làm điều đó.

3. Lời kết

Trong bài này, tôi đã hướng dẫn các bạn tìm hiểu về cách tạo và sử dụng ThreadPool.Sang bài sau, tôi sẽ trình bày các phần còn lại liên quan đến Thread. Các bạn theo dõi nhé!

Quảng cáo

Cùng chuyên mục:

Khi nào dùng Default Methods trong Java 8

Khi nào dùng Default Methods trong Java 8

Ở 2 bài trước chúng ta đã tìm hiểu 2 tính năng mới của Java…

Cách chuyển chữ hoa thành chữ thường trong Java

Cách chuyển chữ hoa thành chữ thường trong Java

Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu về cách chuyển đổi chữ in…

Bài tập tính tổng các số tự nhiên trong Java

Bài tập tính tổng các số tự nhiên trong Java

Các số dương 1, 2, 3, 4, ... được gọi là các số tự nhiên,…

Cách chuyển chữ thường thành chữ hoa trong Java

Cách chuyển chữ thường thành chữ hoa trong Java

Trong chuỗi có thể vừa có ký tự thường vừa có ký tự hoa, nhưng…

Cách viết hoa ký tự đầu tiên trong Java

Cách viết hoa ký tự đầu tiên trong Java

Để hiểu được bài này, các bạn cần có kiến thức căn bản về Java…

Hướng dẫn chuyển đổi giờ phút giây trong Java

Hướng dẫn chuyển đổi giờ phút giây trong Java

Để hiểu được chương trình, các bạn cần có kiến thức cơ bản về Java.…

Cách lấy thời gian hiện tại trong Java

Cách lấy thời gian hiện tại trong Java

Để hiểu được bài viết này, các bạn cần có kiến thức cơ bản sau…

Cách làm tròn số trong Java

Cách làm tròn số trong Java

Khi thực hiện tính toán, việc kết quả ra một con số thập phân dài…

Cách tìm ma trận chuyển vị trong Java

Cách tìm ma trận chuyển vị trong Java

Quá trình hoán đổi giữa hàng và cột được gọi là chuyển vị của ma…

Cách chuyển ArrayList thành mảng và ngược lại trong Java

Cách chuyển ArrayList thành mảng và ngược lại trong Java

Để hiểu được bài này, các bạn cần có kiến thức cơ bản về mảng…

Cách nối hai mảng trong Java

Cách nối hai mảng trong Java

Mình sẽ thực hiện hai chương trình nối mảng. Chương trình thứ nhất nối hai…

Cách xóa khoảng trắng của chuỗi trong Java

Cách xóa khoảng trắng của chuỗi trong Java

Mình sẽ thực hiện hai chương trình khác nhau để các bạn có thể hiểu…

In ra tam giác bằng ký tự * và số trong Java

In ra tam giác bằng ký tự * và số trong Java

Mình sẽ giới thiệu cách để in ra các tam giác bằng ký tự *…

Tìm số lớn nhất trong mảng Java

Tìm số lớn nhất trong mảng Java

Các bạn cần tìm hiểu về mảng, cách khởi tạo và in mảng trong Java…

Tìm ước của một số nguyên trong Java

Tìm ước của một số nguyên trong Java

Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu cách tìm tất cả các ước…

Cách kiểm tra số hoàn hảo trong Java

Cách kiểm tra số hoàn hảo trong Java

Cách kiểm tra số đối xứng trong Java

Cách kiểm tra số đối xứng trong Java

Trong bài viết này chúng ta sẽ kiểm tra một số có phải là số…

Đảo ngược một số trong Java

Đảo ngược một số trong Java

Mình sẽ giới thiệu các bạn cách đảo ngược một số sử dụng vòng lặp…

Tìm bội chung nhỏ nhất trong Java

Tìm bội chung nhỏ nhất trong Java

Mình sẽ sử dụng hai cách khác nhau để tìm BCNN. Cách thứ nhất mình…

Cách hoán đổi hai số trong Java

Cách hoán đổi hai số trong Java

Trong phần này mình sẽ sử dụng một biến tạm temp() làm biến trung gian…

Top