Bài học

Structured Concurrency biến một mớ luồng hỗn loạn thành một hệ phân cấp tác vụ có kiểm soát: bạn khởi chạy các tác vụ con trong các luồng ảo bên trong StructuredTaskScope, đợi chúng bằng join(), xử lý lỗi tập trung bằng throwIfFailed() và lấy kết quả qua resultNow()/ result(). Chúng ta sẽ xem các chính sách kết thúc ShutdownOnFailure và ShutdownOnSuccess, so sánh với CompletableFuture, xem ví dụ bộ tổng hợp HTTP và các lỗi thường gặp khi sử dụng structured concurrency.

Cách hủy đúng đắn các thao tác dài và blocking trong Java: ngắt hợp tác qua Thread.interrupt(), hủy tác vụ qua Future.cancel() và hành vi của CancellationException, timeout và hủy trong CompletableFuture ( orTimeout, completeOnTimeout), structured concurrency với StructuredTaskScope, deadline chung (time‑budget) và truyền timeout xuống dưới ngăn xếp (bao gồm Instant/ Duration và Scoped Values). Phân tích thực hành với IO blocking và các lỗi thường gặp.

Trong bài giảng này, chúng ta tìm hiểu các bộ đồng bộ hóa cấp cao trong java.util.concurrent: CountDownLatch, CyclicBarrier, Phaser và Exchanger. Học cách phối hợp việc khởi chạy và kết thúc tác vụ qua await()/ countDown(), xây dựng các phase dùng nhiều lần và hành động tại barrier với await(), quản lý các thành viên động của “dàn nhạc” bằng register()/ arriveAndAwaitAdvance()/ arriveAndDeregister() và trao đổi dữ liệu theo cặp qua exchange(). Trên thực tế, chúng ta sẽ triển khai khởi động hàng loạt worker và “tick trò chơi”, đồng thời phân tích các lỗi thường gặp: tính một lần của CountDownLatch, xử lý BrokenBarrierException và gọi deregister() đúng cách. Ở mọi nơi, tránh đau đầu với wait()/ notify().

Khi ReentrantReadWriteLock và ReadWriteLock cổ điển bắt đầu ì ạch dưới tải cao, StampedLock với đọc lạc quan đến cứu trợ: cặp tryOptimisticRead + validate mang lại các lần đọc gần như “miễn phí” khi việc ghi hiếm. Chúng ta sẽ phân tích các chế độ khóa, cách làm việc với “tem” (stamps), các giới hạn về reentrancy, so sánh với ReentrantReadWriteLock, đồng thời xem các bộ đếm ít tranh chấp — LongAdder và LongAccumulator — và vì sao chúng vượt AtomicLong trong cạnh tranh. Kết thúc bằng thực hành: cache chủ yếu đọc và một mini-benchmark.

Phân tích các quy tắc về khả năng hiển thị và sắp xếp thao tác trong Java Memory Model: quan hệ happens-before có nghĩa là gì, khi nào và bằng cách nào volatile, synchronized, các trường cuối ( final) giúp ích, và vì sao nếu thiếu chúng sẽ xuất hiện dữ liệu “cũ”. Chúng tôi sẽ trình bày cách publish đối tượng an toàn, double-checked locking đúng cách, truy cập mức thấp qua VarHandle, tác động của false sharing và annotation @Contended, cũng như các ghi chú thực hành về Thread.start()/ Thread.join(), Future.get() và microbenchmark JMH.