Golang l&agrave; một ng&ocirc;n ngữ lập tr&igrave;nh m&atilde; nguồn mở bao gồm nhiều t&iacute;nh năng như thư viện chuẩn, quản l&yacute; g&oacute;i, nhập kiểu tĩnh, hỗ trợ kiểm thử v&agrave; nền tảng độc lập . Golang l&agrave; một trong những ng&ocirc;n ngữ kh&aacute; được ưa chuộng gần đ&acirc;y v&agrave; c&oacute; nhu cầu sử dụng cao trong lập tr&igrave;nh. Kh&oacute;a học n&agrave;y TEK4.VN sẽ cung cấp c&aacute;c kh&aacute;i niệm cơ bản v&agrave; n&acirc;ng cao về Golang, v&iacute; dụ xử l&yacute; ngoại lệ, mạng v&agrave; tạo mẫu. Trong kh&oacute;a học n&agrave;y, bạn cũng sẽ học c&aacute;c kh&aacute;i niệm cốt l&otilde;i về t&iacute;nh đồng thời. Bạn cũng sẽ được cung cấp c&aacute;c c&acirc;u hỏi v&agrave; b&agrave;i tập gi&uacute;p luyện tập kỹ năng tư duy phản biện v&agrave; giải quyết vấn đề sử dụng Golang. Sau khi ho&agrave;n th&agrave;nh kh&oacute;a học, bạn c&oacute; thể sử dụng Golang để viết c&aacute;c ứng dụng hiệu quả v&agrave; thực tế sử dụng t&iacute;nh đồng thời.
<h3 style="text-align: justify;">Mục ti&ecirc;u</h3>
<ul style="text-align: justify;">
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Học c&aacute;c kh&aacute;i niệm cơ bản của Golang</li>
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Học về t&iacute;nh đồng thời v&agrave; c&aacute;c khối kiến thức x&acirc;y dựng li&ecirc;n quan đến t&iacute;nh đồng thời</li>
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Học c&aacute;ch x&acirc;y dựng một ứng dụng web ho&agrave;n chỉnh bằng Golang</li>
</ul>

Golang từ cơ bản đến nâng cao

<h2 style="text-align: justify;">Chặn goroutine</h2>
Theo mặc định, giao tiếp l&agrave; qu&aacute; tr&igrave;nh đồng bộ v&agrave; kh&ocirc;ng được đệm, c&oacute; nghĩa l&agrave; hoạt động gửi kh&ocirc;ng được ho&agrave;n th&agrave;nh cho đến khi c&oacute; đối tượng nhận gi&aacute; trị được gửi. Ta c&oacute; thể coi unbuffered channel (k&ecirc;nh kh&ocirc;ng được đệm) như một k&ecirc;nh kh&ocirc;ng c&oacute; kh&ocirc;ng gian để lưu trữ dữ liệu. Phải c&oacute; đối tượng nhận sẵn s&agrave;ng để nhận dữ liệu từ k&ecirc;nh th&igrave; đối tượng gửi mới c&oacute; thể truyền trực tiếp dữ liệu cho đối tượng nhận. V&igrave; vậy, c&aacute;c hoạt động gửi/nhận tr&ecirc;n k&ecirc;nh sẽ bị chặn cho đến khi hoạt động c&ograve;n lại sẵn s&agrave;ng:
<ul style="text-align: justify;">
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Hoạt động gửi tr&ecirc;n k&ecirc;nh (v&agrave; goroutine hoặc h&agrave;m chứa n&oacute;) sẽ bị chặn cho đến khi c&oacute; b&ecirc;n nhận sẵn s&agrave;ng cho k&ecirc;nh <code>ch</code> tương ứng. Nếu kh&ocirc;ng c&oacute; đối tượng nhận gi&aacute; trị tr&ecirc;n <code>ch</code>, ta kh&ocirc;ng thể đưa gi&aacute; trị kh&aacute;c v&agrave;o k&ecirc;nh, tức l&agrave; ta kh&ocirc;ng thể gửi gi&aacute; trị mới trong <code>ch</code> khi k&ecirc;nh kh&ocirc;ng rỗng. V&igrave; vậy, hoạt động gửi sẽ chờ cho đến khi <code>ch</code> khả dụng trở lại. Điều n&agrave;y xảy ra khi gi&aacute; trị của k&ecirc;nh được nhận (c&oacute; thể được đưa v&agrave;o biến).</li>
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Hoạt động nhận tr&ecirc;n k&ecirc;nh (v&agrave; goroutine hoặc h&agrave;m chứa n&oacute;) sẽ bị chặn cho đến khi c&oacute; b&ecirc;n gửi sẵn s&agrave;ng cho k&ecirc;nh đ&oacute;. Nếu kh&ocirc;ng c&oacute; gi&aacute; trị n&agrave;o tr&ecirc;n k&ecirc;nh, đối tượng nhận sẽ bị chặn. Mặc d&ugrave; điều n&agrave;y nghe giống như một hạn chế kh&aacute; lớn, tuy nhi&ecirc;n n&oacute; cung cấp một h&igrave;nh thức đồng bộ h&oacute;a đơn giản v&agrave; hoạt động tốt trong hầu hết c&aacute;c t&igrave;nh huống thực tế.</li>
</ul>
Nội dung tr&ecirc;n được minh họa trong chương tr&igrave;nh sau, trong đ&oacute; goroutine <code>pump</code> gửi c&aacute;c số nguy&ecirc;n trong một v&ograve;ng lặp v&ocirc; hạn tr&ecirc;n k&ecirc;nh. Tuy nhi&ecirc;n, do kh&ocirc;ng c&oacute; b&ecirc;n nhận n&ecirc;n kết quả chỉ in ra số 0. 
<div class="code-editor__wrapped code-editor__edit__wrapped" data-id="0081e947-81dd-4876-ab7b-f45dab382123">
<table class="code-editor__table" data-id="b2bf36fc-091d-45cd-93dc-c6030a343283">
<tbody>
<tr class="code-editor__edit__row__first">
<td colspan="2">RUN_CODE (*** ph&acirc;n biệt ***)</td>
</tr>
<tr>
<td>GoLang</td>
<td>
<pre class="language-go" data-content="package" data-language="go" data-ace-language="golang" data-name-language="GoLang" data-main-file="main.go"><code>package main
import (
 "fmt"
 "time"
)

func main() {
 ch1 := make(chan int)
 go pump(ch1) // pump hangs
 fmt.Println(&lt;-ch1) // prints only 0
 time.Sleep(1e9)
}

func pump(ch chan int) {
 for i:= 0; ; i++ {
 ch &lt;- i
 }
}</code></pre>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</div>
K&ecirc;nh <code>ch1</code> kiểu ints được tạo ở d&ograve;ng 8. Tại d&ograve;ng 9, goroutine <code>pump</code> được khởi chạy, truyền <code>ch1</code> l&agrave;m tham số. <code>Pump</code> l&agrave; một v&ograve;ng lặp v&ocirc; hạn (từ d&ograve;ng 15 đến d&ograve;ng 17), n&oacute; đẩy c&aacute;c số nguy&ecirc;n v&agrave;o k&ecirc;nh, nhưng k&ecirc;nh chỉ c&oacute; thể nhận một số. Kết quả được in ra tại d&ograve;ng 10, sau đ&oacute; chương tr&igrave;nh tho&aacute;t.
H&agrave;m <code>pump()</code> cung cấp c&aacute;c gi&aacute; trị cho k&ecirc;nh đ&ocirc;i khi được gọi l&agrave; generator (tr&igrave;nh tạo). Để bỏ chặn k&ecirc;nh, ta cần định nghĩa h&agrave;m <code>suck</code>, h&agrave;m n&agrave;y đọc gi&aacute; trị từ k&ecirc;nh trong một v&ograve;ng lặp v&ocirc; hạn. V&iacute; dụ:
<pre class="language-go" data-content="func%20suck(ch%20chan%20int)%20%7B%0Afor%20%7B%0Afmt.Println(%3C-ch)%0A%7D%0A%7D" data-language="go" data-ace-language="golang" data-name-language="GoLang" data-main-file="main.go"><code>func suck(ch chan int) {
for {
fmt.Println(&lt;-ch)
}
}</code></pre>
v&agrave; khởi chạy n&oacute; như một goroutine trong h&agrave;m <code>main()</code>:
<pre class="language-go" data-content="go%20pump(ch1)%0Ago%20suck(ch1)%0Atime.Sleep(1e9)" data-language="go" data-ace-language="golang" data-name-language="GoLang" data-main-file="main.go"><code>go pump(ch1)
go suck(ch1)
time.Sleep(1e9)</code></pre>
Để chương tr&igrave;nh chạy 1 gi&acirc;y. B&acirc;y giờ kết quả in ra h&agrave;ng ng&agrave;n số nguy&ecirc;n.
<h2 style="text-align: justify;">Đồng bộ h&oacute;a giữa một (hoặc nhiều) k&ecirc;nh</h2>
Như vậy, giao tiếp l&agrave; một h&igrave;nh thức đồng bộ h&oacute;a. Hai goroutine trao đổi dữ liệu qua k&ecirc;nh đồng bộ h&oacute;a tại thời điểm giao tiếp. K&ecirc;nh kh&ocirc;ng được đệm l&agrave; một c&ocirc;ng cụ ho&agrave;n hảo để đồng bộ h&oacute;a nhiều goroutine. C&oacute; thể xảy ra t&igrave;nh huống hai b&ecirc;n bị chặn, đợi lẫn nhau, tạo ra dẫn đến t&igrave;nh trạng deadlock. Go runtime sẽ ph&aacute;t hiện ra điều n&agrave;y v&agrave; b&aacute;o lỗi, dừng chương tr&igrave;nh với th&ocirc;ng b&aacute;o: <code>all goroutines are asleep - deadlock!</code> Deadlock xảy ra do thiết kế chương tr&igrave;nh. Deadlock, giống như v&ograve;ng lặp v&ocirc; hạn, cần được tr&aacute;nh trong lập tr&igrave;nh.
Ch&uacute;ng ta thấy rằng c&aacute;c thao t&aacute;c tr&ecirc;n k&ecirc;nh kh&ocirc;ng được đệm c&oacute; thể bị chặn. C&aacute;ch để tr&aacute;nh điều n&agrave;y l&agrave; thiết kế chương tr&igrave;nh sao cho kh&ocirc;ng xảy ra cơ chế chặn (nếu c&oacute; thể) hoặc sử dụng c&aacute;c k&ecirc;nh được đệm.
<h2 style="text-align: justify;">K&ecirc;nh bất đồng bộ</h2>
K&ecirc;nh kh&ocirc;ng được đệm chỉ c&oacute; thể chứa 1 phần tử v&agrave; đ&ocirc;i khi n&oacute; dẫn đến nhiều hạn chế. Ch&uacute;ng ta c&oacute; thể cung cấp một bộ đệm trong k&ecirc;nh, với dung lượng (số lượng phần tử tối đa) trong bộ đệm được thiết lập bằng c&aacute;ch sử dụng lệnh make mở rộng như sau:
<pre class="language-go" data-content="buf%20%3A%3D%20100%0Ach1%20%3A%3D%20make(chan%20string%2C%20buf)" data-language="go" data-ace-language="golang" data-name-language="GoLang" data-main-file="main.go"><code>buf := 100
ch1 := make(chan string, buf)</code></pre>
<code>buf</code> l&agrave; số lượng phần tử (trong v&iacute; dụ n&agrave;y l&agrave; chuỗi) m&agrave; k&ecirc;nh c&oacute; thể chứa.
Hoạt động gửi v&agrave;o k&ecirc;nh được đệm sẽ kh&ocirc;ng bị chặn trừ khi bộ đệm đầy (dung lượng đạt tới tối đa) v&agrave; hoạt động đọc từ k&ecirc;nh được đệm sẽ kh&ocirc;ng bị chặn trừ khi bộ đệm rỗng.
Dung lượng bộ đệm của k&ecirc;nh kh&ocirc;ng phải l&agrave; một phần của kiểu dữ liệu, v&igrave; vậy ta c&oacute; thể g&aacute;n dung lượng bộ đệm kh&aacute;c nhau cho c&aacute;c k&ecirc;nh kh&aacute;c nhau, miễn l&agrave; ch&uacute;ng chứa c&aacute;c phần tử c&ugrave;ng kiểu. H&agrave;m <code>cap</code> trả về dung lượng của bộ đệm.
Nếu dung lượng lớn hơn 0, k&ecirc;nh l&agrave; dạng bất đồng bộ, tức l&agrave; c&aacute;c hoạt động giao tiếp sẽ th&agrave;nh c&ocirc;ng m&agrave; kh&ocirc;ng bị chặn nếu bộ đệm kh&ocirc;ng đầy (gửi) hoặc kh&ocirc;ng rỗng (nhận). C&aacute;c phần tử được nhận theo thứ tự ch&uacute;ng được gửi. Nếu dung lượng bằng 0 hoặc kh&ocirc;ng được cung cấp, hoạt động giao tiếp sẽ th&agrave;nh c&ocirc;ng chỉ khi cả đối tượng gửi v&agrave; nhận đ&atilde; sẵn s&agrave;ng.
T&oacute;m lại:
<img style="width: 100%; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://tek4.vn/public_files/05ec5fd3-1ffc-42d5-82e2-a861a874d09c" alt="buffers in the channels" />
Nếu sử dụng bộ đệm trong k&ecirc;nh, chương tr&igrave;nh sẽ c&oacute; khả năng xử l&yacute; tốt hơn khi số lượng y&ecirc;u cầu tăng đột biến. N&oacute; sẽ phản ứng linh hoạt hơn v&agrave; c&oacute; khả năng mở rộng tốt hơn. Tuy nhi&ecirc;n, h&atilde;y thiết kế thuật to&aacute;n ban đầu với k&ecirc;nh kh&ocirc;ng được đệm v&agrave; chỉ cung cấp k&ecirc;nh được đệm khi loại trước đ&oacute; g&acirc;y ra vấn đề.

Giao tiếp đồng bộ và Giao tiếp bất đồng bộ