Lập trình đa tuyến

Trang 97
Chng 4: LP TRÌNH A TUYN
I. Các kin thc liên quan
1. Tin trình ( process)
Tin trình là mt th hin ca mt chng trình ang x lý. S hu mt con tr
lnh, tp các thanh ghi và các bin.  hoàn thành tác v ca mình, mt tin trình còn cn
n mt s tài nguyên khác nh: CPU, b nh, các tp tin, các thit b ngoi vi..
Cn phân bit c gia tin trình và chng trình. Mt chng trình là mt th hin th
ng, cha các ch thu khin máy tính  thc hin mc ích gì ó; khi cho thc thi
ch th này thì chng trình s bin thành tin trình
Có th nói tóm tt tin trình là mt chng trình chy trên hu hành và c qun lý
thông qua mt s hiu gi là th
2. Tiu trình ( thread )
Mt tiu trình là mt n v x lý c bn trong h thng. Mi tiu trình x lý tun
t các n code ca nó, s hu mt con tr lnh, mt tp các thanh ghi và mt vùng nh
stack riêng, các tiu trình chia s CPU vi nhau ging nh cách chia s gia các tin trình.
Mt tin trình s hu nhiu tiu trình, tuy nhiên mt tiu trình ch có th thuc v mt tin
trình, các tiu trình bên trong cùng mt tin trình chia s nhau không gian a ch chung,
iu này có ngha là các tiu trình có th chia s nhau các bin toàn cc ca tin trình. Mt
tiu trình cng có th có các trng thái ging n các trng thái ca mt tin trình.
3. Hu hành n nhim, a nhim
Ø H n nhim là HH ch cho phép 1 tin trình chy ti mt thi m, ví d HH
DOS là HH n nhim.
Ø - H a nhim cho phép nhiu tin trình chy ti mt thi m, ví d HH
windows, Unix, Linux là các HH a nhim
Ø H a nhim u tiên: các tin trình c cp phát thi gian s dng CPU theo mc
u tiên khác nhau
Ø H a nhim không u tiên: các tin trình không có mc u tiên nào c, chúng “t
giác” nh quyn kim soát CPUsau khi kt thúc phn công vic
Chú ý: trong thc t mi máy thng ch có 1 CPU, nên không th có nhiu tin trình
chy ti mt thi m. Nên thông thng sa chng ch là gi lp. Chúng c gi lp

bng cách lu tr nhiu tin trình trong b nh ti mt thi im, và iu phi CPU qua
li gia các tin trình.
4. Các trng thái ca tin trình
Trng thái ca mt tin trình ti mt thi m c xác nh bi hot ng hin
thi ca tin trình ó. Trong quá trình sng mt tin trình thay i trng thái do nhiu
nguyên nhân nh: ht thi gian s dng CPU, phi ch mt s kin nào ó xy ra, hay
i mt thao tác nhp/xut hoàn tt…
Ti mt thi m mt tin trình có th nhn mt trong các trng thái sau ây:
1. To mi: tin trình ang c thành lp
2. Running: các ch th ca tin trình ang c x lý, hay nói cách khác tin trình
ang s hu CPU
3. Blocked: tin trình ang chc cp tài nguyên, hay ch mt s kin nào ó xy
ra
4. Ready: tin trình ang ch cp CPU  x lý
5. Kt thúc: tin trình ã hoàn tt vic x lý
Trang 98
5. Min gng ( Critical Section )
a) Vn  tranh chp tài nguyên
Ta xét tình hung sau:
Ø gi s A có 500$ trong tài khon ngân hàng
Ø A quyt nh rút ra 100$ t tài khon ngân hàng, thao tác ca A gm 2 bc:
1) ly ra 100$
2) gim s tài khon i 100$
Ø Tình hung gia 2 thao tác 1 và
2, B tr A 300$, do vy B cp
nht vào trong tài khon ca A là 800$ ( =500$ +300$), sau ó A tip tc công vic 2,
nó cp nht li trong tài khon là 400$, nh vy B ã tr A 300$, nhng A không nhn
c.
b) Min gng (Critical Section)
on chng trình trong ó có th xy ra các mâu thun truy xut trên tài nguyên

dng chung c gi là min gng ( Critical Section )
6. Khoá cht (deadlock)
Mt tp các tin trình c nh ngha là  trong tình trng khoá cht nu nh, mi tin
trình trong tp hp u u chi mt s tài nguyên ang b nm gi bi các tin
trình khác, nh vy không có tin trình nào có th tip tc x lý, cng nh gii phóng
tài nguyên cho các tin trình khác s dng, tt c các tin trình trong tp hpu b
khoá vnh vin!.
II. Lp trình a tuyn trong Java
Vi Java ta có th xây dng các chong trình a lung. Mt ng dng có th bao gm
nhiu lung. Mi lung c gán mt công vic c th, chúng c thc thi ng thi vi
các lung khác.
Có hai cách  to ra lung
Cách 1: To ra mt lp k tha t lp Thread và ghi è phng thc run ca lp
Thread nh sau:
class MyThread extends Thread{
public void run(){
//Mã lnh ca tuyn
}
Míi t¹o KÕt thóc
RunningReady
Blocked
S¬ ®å chuyÓn tr¹ng th¸i cña mét tiÕn tr×nh
A
500
$
1
2 500-
50
Trang 99
}

Cách 2: To ra mt lp trin khai t giao din Runnable, ghi è phng thc run
class MyThread implements Runnable{
public void run(){
//Mã lnh ca tuyn
}
}
1. Lp Thread
Lp Thread cha phng thc to dng Thread() cng nh nhiu phng thc hu ích
có chc nng chy, khi ng, tm ngng, tip tc, gián n và ngng tuyn.  to ra
và chy mt tuyn ta cn làm 2 bc:
Ø M rng lp Thread và Ghi è phng thc run()
Ø Gi phng thc start()  bt u thc thi tuyn
Lp Thread không có nhiu phng thc lm, chúng ch có mt vài phng thc hu
dng c lit kê sau:
Ø public void run()
c java gi  thc thi tuyn thi hành, bn phi ghi è phng thc này  thc thi
nhim v ca tuyn, bi vì phng thc run()ca lp Thread ch là phng thc rng
Ø public void start()
khi ta to ra tuyn nó cha thc s chy cho n khi, phng thc start() c gi, khi
start() c gi thì phng thc run() cng c kích hot
Ø public void stop()
có chc nng ngng tuyn thi hành, phng thc này không an toàn, bn nên gán null
vào bin Thread  dng tuyn, thay vì s dng phng thc stop()
Ø public void suspend()
Có chc nng tm ngng tuyn, trong java 2, phng thc này ít c s dng, bi vì
phng thc này không nh tài nguyên mà nó lm gi, do vy có th nguy c dn n
deadlock ( khoá cht ), bn nên dùng phng thc wait(),  tm ngng tuyn thay vì
s dng phng thc suspend()
Ø public void resume()
Tip tc vn hành tuyn nu nh nó ang b ngng, nu tuyn ang thi hành thì

phng thc này b b qua, thông thng phng thc này c dùng kt hp vi
phng thc suspend(), k t java 2 phng thc này cùn vi phng thc suspend()b
t chi, do vy bn nên dùng phng thc notify () thay vì s dng phng thc
resume()
Ø public static void sleep( long millis) Threadows InterruptedException
t tuyn thi hành vào trng thái ng, trong khong thi gian xác nh bng mili giây.
chú ý sleep() là phng thc tnh.
Ø public void interrupt()
làm gián on tuyn thi hành
Ø public static boolean isInterrupt()
kim tra xem tuyn có b ngt không
Ø public void setpriority( int p)
n nh  u tiên cho tuyn thi hành,  u tiên c xác nh là mt s nguyên thuc
on [1,10]
Ø public final void wait() throws InterruptException
Trang 100
t tuyn vào trng thái ch mt tuyn khác, cho n khi có mt tuyn khác thông báo
thì nó li tip tc, ây là phng thc ca lp c s Object
Ø public final void notify ()
ánh thc tuyn ang ch, trên i tng này
Ø public final void notifyAll() ánh thc tt c các tuyn ang ch trên i tng này
Ø isAlive() Tr v True, nu lung là vn còn tn ti (sng)
Ø getPriority() Tr v mc u tiên ca lung
Ø join() i cho n khi lung kt thúc
Ø isDaemon() Kim tra nu lung là lung mt lung chy ngm (deamon)
Ø setDeamon(boolean on) ánh du lung nh là lung chy ngm
Ví d: Ta to ra 2 tuyn thi hành song song, mt tuyn thc hin vic in 200 dòng “i
hc s phm k thut Hng Yên”, trong khi tuyn này ang thc thi thì có mt tuyn khác
vn tip tc in 200 dòng ch “chào mng bn n vi java”
public class Hello{

public static void main ( String[] args ){
new ChaoDH ().start ();
new ChaoJV ().start ();
}
}
class ChaoDH extends Thread{
public void run (){
for ( int i = 1; i <= 200; i++ )
System.out.println ( "i hc s phm k thut Hng Yên" );
}
}
class ChaoJV extends Thread{
public void run (){
for ( int i = 1; i <= 200; i++ )
System.out.println ( "chào mng bn n vi java" );
}
}
khi ta chy chng trình thy kt qu xen k nhau nh
………………..
i hc s phm k thut Hng Yên
i hc s phm k thut Hng Yên
chào mng bn n vi java
i hc s phm k thut Hng Yên
chào mng bn n vi java
i hc s phm k thut Hng Yên
chào mng bn n vi java
chào mng bn n vi java
…………...
Trang 101
2. Vòng i ca Thread

Hình sau th hin trng thái ca tuyn trong vòng i ca chúng
3. Lung chy ngm (deamon)
Mt chng trình Java kt thúc ch sau khi tt c các lung thc thi xong. Trong
Java có hai loi lung:
- Lung ngi s dng
- Lung chy ngm (deamon)
Ngi s dng to ra các lung ngi s dng, trong khi các lung deamon là các
lung chy nn. Lung deamon cung cp các dch v cho các lung khác. Máy o Java
thc hin tin trình thoát, khi ó ch còn duy nht lung deamon vn còn sng. Máy o
Java có ít nht mt lung deamon là lung “garbage collection” (thu m tài nguyên -
dn rác). Lung dn rác thc thi ch khi h thng không có tác v nào. Nó là mt lung có
quyn u tiên thp. Lp lung có hai phng thc  làm vic vi lung deamon:
- public void setDaemon(boolean on)
- public boolean isDaemon()
4. Giao din Runnable
 mc trc bn ã to ra các lung thc hin song song vi nhau, trong java ta
còn có th to ra các tuyn thi hành song song bng cách trin khai giao din Runnable.
Chc bn s t hi, ã có lp Thread ri ti sao li còn có giao din Runnable na, chúng
khác gì nhau?, câu tr li  ch, java không h tr k tha bi, nu chng trình ca bn
va mun k tha t mt lp nào ó, li va mun a tuyn thì bn bt buc phi dùng
giao din Runnable, chng hn nh bn vit các Applet, bn va mun nó là Applet, li
va mun thc thi nhiu tuyn, thì bn va phi k tha t lp Applet, nhng nu ã k
tha t lp Applet ri, thì bn không th k tha t lp Thread na.
Ta vit li ví d trên, nhng ln này ta không k tha lp Thread, mà ta trin khai
giao din Runnable
public class Hello{
public static void main ( String[] args ){
Thread t = new Thread ( new ChaoDH () );
t.start ();
Thread t1 = new Thread ( new ChaoJV () );

t1.start ();
}