หลักการ multi-threading เบื้องต้น

การปรับแต่งโค้ดใน Java

Pavlos Kosmetatos

Lead Engineer @Wealthyhood

การประมวลผลแบบลำดับ vs แบบขนาน

การประมวลผลแบบลำดับ -> ทำทีละขั้นตอน
การประมวลผลแบบขนาน -> ทำหลายขั้นตอนพร้อมกัน

ทำได้อย่างไร?

CPU สมัยใหม่มีหลาย core
Thread: หน่วยย่อยที่สุดในการรันโปรแกรม
Multi-threading กระจายงานไปยัง core ต่าง ๆ

Single-threading เหมือนถนนเลนเดียวที่รถต้องวิ่งตามกัน Multi-threading เหมือนถนนหลายเลนที่รถวิ่งพร้อมกันได้!

การใช้งาน Thread

คลาส Thread ใช้สร้างเส้นทางการรันใหม่
แต่ละ Thread ทำงานได้อิสระ

Runnable task = () -> {
    System.out.println("Processing on thread: " + 
                       Thread.currentThread().getName());
};

Thread thread = new Thread(task);
thread.start();

Processing on thread: Thread-0

การทำงานกับหลาย Thread

List<Thread> threads = new ArrayList<Thread>();
for (int i = 0; i < 4; i++) {
    Thread thread = new Thread(() -> System.out.println("Processing data on Thread-" + i));
    threads.add(thread);
    thread.start();
}

for (Thread t : threads) {
    t.join(); // Waits for all threads to complete
}

// Processing data on Thread-0
// Processing data on Thread-2
// Processing data on Thread-1
// Processing data on Thread-3

Parallel streams

Streams — ฟีเจอร์ Java 8+ สำหรับการประมวลผลแบบขนานที่ใช้งานง่าย
จัดการการสร้างและควบคุม Thread โดยอัตโนมัติ
สร้างได้ 2 วิธี:
- collection.parallelStream()
- Stream.of(...).parallel()

ตัวอย่าง parallel streams

// Sequential processing
List<Integer> result1 = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < numbers.size(); i++) {
    result1.add(numbers.get(i) * 2);
}

// Sequential processing with stream
List<Integer> result2 = numbers.stream()
    .map(n -> n * 2)
    .collect(Collectors.toList());


// Parallel processing with parallel stream
List<Integer> result3 = numbers.parallelStream()
    .map(n -> n * 2)
    .collect(Collectors.toList());

ควรใช้การประมวลผลแบบขนานเมื่อไหร่

งานที่ใช้ CPU เข้มข้น
การประมวลผลข้อมูลที่เป็นอิสระต่อกัน
ชุดข้อมูลขนาดใหญ่
มี CPU core มากกว่า 1
ค่าใช้จ่ายในการแบ่งงานแบบขนานอาจไม่คุ้มค่าสำหรับ:
- ชุดข้อมูลขนาดเล็ก
- งานที่ไม่ซับซ้อน

สรุป

คลาส Thread สำหรับสร้างเส้นทางการรันแบบขนาน
Parallel streams สำหรับประมวลผล collection อย่างง่าย
ประโยชน์ขึ้นอยู่กับ:
- ประเภทของงาน
- ขนาดข้อมูล
- จำนวน core ที่มี

มาฝึกกันเถอะ!

การปรับแต่งโค้ดใน Java