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

Nhiều người nhầm lẫn giữa kh&aacute;i niệm concurrency (đồng thời) v&agrave; parallelism (song song) v&igrave; cả hai đều thực thi chương tr&igrave;nh c&ugrave;ng một l&uacute;c; tuy nhi&ecirc;n, ch&uacute;ng l&agrave; hai kh&aacute;i niệm ho&agrave;n to&agrave;n kh&aacute;c nhau. B&agrave;i học n&agrave;y sẽ thảo luận về những sai lầm m&agrave; lập tr&igrave;nh vi&ecirc;n thường mắc phải khi sử dụng hai kh&aacute;i niệm n&agrave;y.
"Concurrency li&ecirc;n quan đến việc xử l&yacute; nhiều c&ocirc;ng việc c&ugrave;ng một l&uacute;c.
Parallelism li&ecirc;n quan đến việc thực hiện nhiều c&ocirc;ng việc c&ugrave;ng một l&uacute;c."
Trong b&agrave;i học trước, ch&uacute;ng ta đ&atilde; t&igrave;m hiểu về concurrency, vậy b&acirc;y giờ h&atilde;y thảo luận về parallelism.
<h2 style="text-align: justify;">Parallelism l&agrave; g&igrave;?</h2>
Parallelism (T&iacute;nh song song) l&agrave; chia một t&aacute;c vụ th&agrave;nh c&aacute;c t&aacute;c vụ con v&agrave; thực thi ch&uacute;ng đồng thời. Mỗi t&aacute;c vụ con đều độc lập v&agrave; c&oacute; thể li&ecirc;n quan hoặc kh&ocirc;ng li&ecirc;n quan đến nhau. T&oacute;m lại, xử l&yacute; song song l&agrave; thực hiện nhiều t&iacute;nh to&aacute;n c&ugrave;ng một l&uacute;c.
Bộ xử l&yacute; đa l&otilde;i tr&ecirc;n m&aacute;y t&iacute;nh của bạn l&agrave; một v&iacute; dụ về xử l&yacute; song song, trong đ&oacute; c&aacute;c t&aacute;c vụ song song được thực thi tr&ecirc;n nhiều l&otilde;i để giải quyết c&aacute;c vấn đề. Theo c&aacute;ch n&agrave;y, t&iacute;nh to&aacute;n song song gi&uacute;p ch&uacute;ng ta giải quyết c&aacute;c vấn đề lớn một c&aacute;ch hiệu quả bằng c&aacute;ch sử dụng nhiều hơn một CPU để thực hiện nhiều t&iacute;nh to&aacute;n c&ugrave;ng một l&uacute;c, điều n&agrave;y gi&uacute;p tiết kiệm thời gian với c&aacute;c tập dữ liệu lớn.
Tuy nhi&ecirc;n, lập tr&igrave;nh song song kh&oacute; thực hiện v&igrave; ch&uacute;ng ta cần đảm bảo t&iacute;nh độc lập của c&aacute;c t&aacute;c vụ khi chia nhỏ vấn đề v&agrave; chia sẻ dữ liệu. Đ&acirc;y l&agrave; l&uacute;c lập tr&igrave;nh đồng thời được &aacute;p dụng!
Xử l&yacute; đồng thời v&agrave; Xử l&yacute; song song kh&ocirc;ng giống nhau nhưng c&oacute; mối quan hệ mật thiết với nhau.
"Xử l&yacute; đồng thời li&ecirc;n quan đến cấu tr&uacute;c.
Xử l&yacute; song song li&ecirc;n quan đến việc thực thi.&nbsp;
Khi n&oacute;i rằng xử l&yacute; song song li&ecirc;n quan đến việc thực thi c&aacute;c t&aacute;c vụ độc lập với nhau, đầu ti&ecirc;n ch&uacute;ng ta cần phải tạo ra c&aacute;c t&aacute;c vụ độc lập th&ocirc;ng qua xử l&yacute; đồng thời. Đ&oacute; l&agrave; những g&igrave; ch&uacute;ng ta l&agrave;m khi thiết kế v&agrave; cấu tr&uacute;c một vấn đề lớn th&agrave;nh c&aacute;c vấn đề nhỏ hơn c&oacute; thể được xử l&yacute; độc lập. Xử l&yacute; đồng thời đảm bảo rằng c&aacute;c t&aacute;c vụ độc lập c&oacute; thể phối hợp v&agrave; đồng bộ với nhau để c&oacute; được kết quả cuối c&ugrave;ng ch&iacute;nh x&aacute;c. Do đ&oacute;, t&iacute;nh đồng thời phải tồn tại để t&iacute;nh song song c&oacute; thể xảy ra.
<h2 style="text-align: justify;">V&iacute; dụ: Đi l&agrave;m!</h2>
H&atilde;y xem một v&iacute; dụ so s&aacute;nh giữa T&iacute;nh đồng thời v&agrave; T&iacute;nh song song:
Sau khi thức dậy v&agrave;o buổi s&aacute;ng, bạn phải chuẩn bị để đi l&agrave;m. Qu&aacute; tr&igrave;nh n&agrave;y th&agrave;nh bốn bước:
<ol style="text-align: justify;">
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Vệ sinh c&aacute; nh&acirc;n (Rửa mặt, thay quần &aacute;o, vv.)</li>
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Nấu bữa s&aacute;ng</li>
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Ăn s&aacute;ng</li>
<li style="font-weight: 400;" aria-level="1">Đến văn ph&ograve;ng</li>
</ol>
<h3 style="text-align: justify;">C&aacute;ch tiếp cận Tuần tự</h3>
Bạn vệ sinh c&aacute; nh&acirc;n v&agrave; sau đ&oacute; chuyển sang nấu bữa s&aacute;ng. Sau đ&oacute;, bạn ăn s&aacute;ng v&agrave; đến văn ph&ograve;ng bằng c&aacute;ch đi bộ, l&aacute;i xe hoặc sử dụng phương tiện c&ocirc;ng cộng. Mỗi c&ocirc;ng việc phải được thực hiện theo tr&igrave;nh tự với c&ocirc;ng việc kh&aacute;c.
<h3 style="text-align: justify;">C&aacute;ch tiếp cận Đồng thời</h3>
B&acirc;y giờ ch&uacute;ng ta h&atilde;y l&ecirc;n kế hoạch cho một lịch tr&igrave;nh hiệu quả hơn. Bạn c&oacute; thể vệ sinh c&aacute; nh&acirc;n v&agrave; nấu bữa s&aacute;ng c&ugrave;ng một l&uacute;c. V&iacute; dụ, nếu bạn định nướng b&aacute;nh m&igrave; hoặc đun nước để pha tr&agrave;, bạn c&oacute; thể bắt đầu với những c&ocirc;ng việc n&agrave;y v&agrave; sau đ&oacute; chuyển sang rửa mặt hoặc thay quần &aacute;o. Điều n&agrave;y gi&uacute;p tiết kiệm thời gian chờ b&aacute;nh m&igrave; nướng ch&iacute;n hoặc nước s&ocirc;i. Lưu &yacute; rằng bạn l&agrave; người phối hợp v&agrave; quản l&yacute; bản th&acirc;n giữa hai c&ocirc;ng việc. Bạn kh&ocirc;ng thực hiện cả hai nhiệm vụ c&ugrave;ng l&uacute;c nhưng bạn chia nhỏ c&aacute;c c&ocirc;ng việc ch&iacute;nh th&agrave;nh c&aacute;c c&ocirc;ng việc độc lập cho ph&eacute;p bạn chuyển đổi giữa ch&uacute;ng. Ngo&agrave;i ra, bạn cần c&oacute; t&iacute;n hiệu từ l&ograve; nướng v&agrave; m&aacute;y pha tr&agrave; để biết khi n&agrave;o ch&uacute;ng đ&atilde; ho&agrave;n th&agrave;nh để bạn c&oacute; thể tiếp tục c&ocirc;ng việc "Nấu bữa s&aacute;ng". Điều n&agrave;y ngụ &yacute; rằng ta cần một h&igrave;nh thức chuyển giao giữa hai c&ocirc;ng việc đang tiến h&agrave;nh. Bằng c&aacute;ch đồng bộ h&oacute;a v&agrave; giao tiếp giữa hai nhiệm vụ n&agrave;y, bạn đang sử dụng t&iacute;nh đồng thời để giải quyết vấn đề v&agrave; tiến h&agrave;nh cả hai c&ocirc;ng việc đồng thời thay v&igrave; thực hiện ch&uacute;ng tuần tự.
Hơn nữa, ch&uacute;ng ta cũng c&oacute; thể sử dụng c&aacute;ch tiếp cận đồng thời cho bước 3 v&agrave; bước 4. Lưu &yacute; rằng bước 2 l&agrave; tiền đề cho bước 3. Bạn kh&ocirc;ng thể ăn s&aacute;ng nếu bạn chưa chuẩn bị bữa s&aacute;ng. Do đ&oacute;, bước 3 sẽ phải theo sau bước 2 trong lịch tr&igrave;nh. Điều tương tự cũng &aacute;p dụng cho bước 4. Bạn kh&ocirc;ng thể đến văn ph&ograve;ng m&agrave; chưa vệ sinh c&aacute; nh&acirc;n v&agrave; ăn s&aacute;ng (một số người vẫn l&agrave;m được nhưng đ&oacute; l&agrave; một th&oacute;i quen rất kh&ocirc;ng l&agrave;nh mạnh)!
Trở lại với việc thiết kế lịch tr&igrave;nh: bạn c&oacute; thể tiến h&agrave;nh cả bước 3 v&agrave; bước 4 bằng c&aacute;ch ăn s&aacute;ng trong khi đi bộ hoặc l&aacute;i xe đến văn ph&ograve;ng. Tất nhi&ecirc;n, ăn s&aacute;ng theo c&aacute;ch n&agrave;y sẽ hơi kh&oacute; khăn, nhưng việc phối hợp v&agrave; quản l&yacute; c&aacute;c nhiệm vụ n&agrave;y ho&agrave;n to&agrave;n do bạn quyết định. Đ&acirc;y l&agrave; l&uacute;c m&agrave; bạn cần phải đưa ra một quyết định thiết kế đồng thời, tức l&agrave; bạn c&oacute; thể chờ đến l&uacute;c gặp đ&egrave;n đỏ để ăn một miếng b&aacute;nh m&igrave; trong khi l&aacute;i xe hoặc đi bộ một khoảng c&aacute;ch nhất định rồi dừng lại v&agrave; ăn.
T&oacute;m lại, c&aacute;ch tiếp cận đồng thời li&ecirc;n quan đến việc thiết kế v&agrave; tổ chức vấn đề theo hướng ph&ugrave; hợp với bạn, đồng thời l&agrave;m cho qu&aacute; tr&igrave;nh trở n&ecirc;n hiệu quả hơn.
<h3 style="text-align: justify;">C&aacute;ch tiếp cận song song</h3>
B&acirc;y giờ ch&uacute;ng ta h&atilde;y thảo luận về c&aacute;ch tiếp cận song song. Để thực hiện bước 1 v&agrave; bước 2 c&ugrave;ng l&uacute;c, c&ocirc;ng việc "Vệ sinh c&aacute; nh&acirc;n" v&agrave; "Nấu bữa s&aacute;ng" phải diễn ra song song. V&igrave; bạn kh&ocirc;ng thể đồng thời xử l&yacute; cả hai c&ocirc;ng việc n&agrave;y, h&atilde;y l&agrave;m cho ch&uacute;ng ho&agrave;n to&agrave;n độc lập với nhau. Điều n&agrave;y l&agrave; khả thi nếu bạn đặt đồ ăn s&aacute;ng từ dịch vụ giao đồ ăn hoặc bạn c&ugrave;ng ph&ograve;ng tốt bụng đ&atilde; nấu bữa s&aacute;ng cho cả hai người. Điều n&agrave;y đồng nghĩa với việc bạn chỉ cần vệ sinh c&aacute; nh&acirc;n trong khi c&ocirc;ng việc nấu bữa s&aacute;ng đang diễn ra c&ugrave;ng l&uacute;c.
&Aacute;p dụng t&iacute;nh song song trong bước 3 v&agrave; bước 4: nếu bạn sử dụng phương tiện giao th&ocirc;ng c&ocirc;ng cộng, bạn c&oacute; thể ăn bữa s&aacute;ng trong l&uacute;c ngồi tr&ecirc;n xe bu&yacute;t hoặc t&agrave;u điện. Xe bu&yacute;t hoặc t&agrave;u điện sẽ đưa bạn đến văn ph&ograve;ng song song với việc bạn ăn bữa s&aacute;ng.
<h3 style="text-align: justify;">Đồng thời v&agrave; Song song</h3>
Bạn cũng c&oacute; thể sử dụng cả hai phương ph&aacute;p để giải quyết vấn đề. V&iacute; dụ, bạn c&oacute; thể xử l&yacute; bước 1 v&agrave; bước 2 bằng c&aacute;ch tiếp cận đồng thời trong khi bước 3 v&agrave; bước 4 bằng c&aacute;ch tiếp cận song song.
Nhắc lại, concurrency l&agrave; thiết kế giải ph&aacute;p cho một vấn đề trong khi parallelism l&agrave; giải quyết vấn đề bằng c&aacute;ch chạy c&aacute;c t&aacute;c vụ song song. H&atilde;y nhớ rằng t&iacute;nh đồng thời kh&ocirc;ng ngụ &yacute; t&iacute;nh song song, n&oacute; chỉ l&agrave; một c&aacute;ch cấu tr&uacute;c v&agrave; thiết kế c&aacute;c t&aacute;c vụ độc lập để ch&uacute;ng ta c&oacute; thể sử dụng t&iacute;nh song song để l&agrave;m ch&uacute;ng hiệu quả hơn.
<h2 style="text-align: justify;">V&iacute; dụ: M&aacute;y pha c&agrave; ph&ecirc;</h2>
H&atilde;y xem một v&iacute; dụ kh&aacute;c để hiểu r&otilde; hơn. Trong h&igrave;nh minh họa dưới đ&acirc;y, hai h&agrave;ng đợi được sắp xếp để lấy c&agrave; ph&ecirc; từ m&aacute;y pha c&agrave; ph&ecirc;. Xử l&yacute; đồng thời sẽ quyết định c&aacute;ch hai h&agrave;ng đợi phối hợp v&agrave; quản l&yacute; để lấy c&agrave; ph&ecirc; từ một m&aacute;y pha c&agrave; ph&ecirc;. &Yacute; tưởng l&agrave; th&ecirc;m một thiết kế đảm bảo t&iacute;nh độc lập của c&aacute;c t&aacute;c vụ con để nếu ch&uacute;ng chạy song song, vấn đề c&oacute; thể được giải quyết hiệu quả hơn. Trong khi đ&oacute;, trong xử l&yacute; song song, mỗi h&agrave;ng đợi c&oacute; m&aacute;y pha c&agrave; ph&ecirc; ri&ecirc;ng v&agrave; hai h&agrave;ng đợi ho&agrave;n to&agrave;n độc lập với nhau.
<img style="width: 600px; display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://tek4.vn/public_files/79edc30c-a6c5-41f0-98a7-5e55a2705af5" alt="Concurrency vs" />
Đồng thời với Song song