Tìm hiểu về đồng bộ hóa (synchronization) trong lập trình đa luồng java

Trong bài viết này Stanford sẽ giúp các bạn học lập trình java hiểu về đồng bộ hóa (synchronization) và cách sử dụng nó qua ví dụ cụ thể trong lập trình đa luồng java.

Đồng bộ hóa (synchronization) trong lập trình đa luồng là một kỹ thuật quan trọng để đảm bảo rằng các luồng không can thiệp lẫn nhau khi truy cập vào các tài nguyên chung. Điều này giúp tránh các vấn đề như  race condition và đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu.

Tại sao cần đồng bộ hóa?

Khi nhiều luồng cùng truy cập và thay đổi một tài nguyên chung (như biến, đối tượng, tệp, v.v.), có thể xảy ra xung đột và dẫn đến kết quả không mong muốn. Đồng bộ hóa giúp kiểm soát việc truy cập này, đảm bảo rằng chỉ một luồng có thể truy cập tài nguyên tại một thời điểm trong lập trình java.


Cách thực hiện đồng bộ hóa trong Java

Java cung cấp nhiều cơ chế để thực hiện đồng bộ hóa, bao gồm từ khóa synchronized, các khối đồng bộ hóa, và các lớp hỗ trợ trong thư viện java.util.concurrent.
1. Từ khóa synchronized
Từ khóa synchronized có thể được sử dụng để đồng bộ hóa các phương thức hoặc các khối mã.

  • Đồng bộ hóa phương thức:
public class Counter {
    private int count = 0;
    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

  • Đồng bộ hóa sử dụng trong khối mã lệnh:
public class Counter {
    private int count = 0;
    public void increment() {
        synchronized (this) {
            count++;
        }
    }
    public int getCount() {
        synchronized (this) {
            return count;
        }
    }
}

2. Sử dụng các lớp hỗ trợ trong java.util.concurrent
Java cung cấp các lớp hỗ trợ như ReentrantLock, Semaphore, CountDownLatch, và CyclicBarrier để quản lý đồng bộ hóa phức tạp hơn.


Sử dụng ReentrantLock:

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
 
public class Counter {
    private int count = 0;
    private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    public void increment() {
        lock.lock();
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
 
    public int getCount() {
        lock.lock();
        try {
            return count;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

Ví dụ chi tiết về đồng bộ hóa
Dưới đây là một ví dụ về việc sử dụng từ khóa synchronized để đồng bộ hóa truy cập vào một biến đếm chung sử dụng lập trình java để xử lý:

class Counter {

int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
 
    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}
 
class MyThread extends Thread {
    private Counter counter;
 
    public MyThread(Counter counter) {
        this.counter = counter;
    }
 
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            counter.increment();
        }
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Counter counter = new Counter();
        MyThread t1 = new MyThread(counter);
        MyThread t2 = new MyThread(counter);
 
        t1.start();
        t2.start();
 
        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
 
        System.out.println("Final count: " + counter.getCount());
    }
}

Giải thích mã:

  • Lớp Counter: Chứa biến đếm count và các phương thức đồng bộ hóa increment và getCount.
  • Lớp MyThread: Kế thừa từ Thread và thực hiện việc tăng biến đếm trong vòng lặp.
  • Lớp Main: Tạo và khởi động hai luồng MyThread, sau đó chờ cả hai luồng hoàn thành và in ra giá trị cuối cùng của biến đếm.

Đồng bộ hóa là một phần quan trọng trong lập trình đa luồng để đảm bảo tính nhất quán và tránh xung đột dữ liệu. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào khác hoặc cần thêm thông tin, đừng ngần ngại hỏi để được đội ngũ chuyên gia của Stanford giải đáp và hỗ trợ kịp thời nhé. Hãy tham khảo ngay lộ trình học java nếu bạn là người mới chưa có lộ trình học lập trình java hiệu quả ở đây. Chúc bạn học tập tốt !

Bên cạnh đó bạn có thể bắt đầu ngay con đường chinh phục trở thành lập trình viên chuyên nghiệp java trong tương lai của mình bằng việc đăng ký tham gia khoá học lập trình java tại đây: http://bit.ly/2SLPYFF. Hoặc gọi ngay cho Stanford theo hotline: 0963.723.236 - 0866.586.366 để được gọi lại tư vấn trực tiếp nhé.

==========🎬 🎬 🎬==========
☎️STANFORD – ĐÀO TẠO VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ
Hotline: 0963 723 236 - 0866 586 366
Website: https://stanford.com.vn
Facebook: https://www.facebook.com/Stanford.com.vn
Youtube: http://bit.ly/2TkKT7I

Tags: Đồng bộ hóa java, synchronization java