====== Vlákno (Thread) ======

**Vlákno** je základní jednotkou provádění kódu v rámci procesu. Moderní programování je postaveno na tzv. **multithreadingu** (vícevláknovosti), což umožňuje jedné aplikaci provádět více činností najednou, aniž by se navzájem blokovaly.

----

====== Rozdíl mezi Procesem a Vláknem ======

Je důležité tyto dva pojmy nezaměňovat, i když spolu úzce souvisejí:

^ Vlastnost ^ Proces (Process) ^ Vlákno (Thread) ^
| **Izolace** | Má vlastní vyhrazenou paměť. | Sdílí paměť s ostatními vlákny stejného procesu. |
| **Náročnost** | "Těžká" váha (náročné na vytvoření a prostředky). | "Lehká" váha (rychlé vytvoření i přepínání). |
| **Stabilita** | Pád jednoho procesu neovlivní ostatní. | Pád jednoho vlákna může shodit celý proces. |

[Image: Process vs Thread memory model - process has its own address space, threads share it]

----

====== Proč používáme více vláken? ======

Představte si moderní webový prohlížeč. Díky multithreadingu může:
  * Jedno vlákno vykreslovat grafiku stránky.
  * Druhé vlákno stahovat data z internetu.
  * Třetí vlákno reagovat na kliknutí vaší myši.
Pokud by prohlížeč používal pouze jedno vlákno, při stahování velkého obrázku by celý program "zamrzl" a přestal reagovat na ovládání.

----

====== Vlákna a Hardware (Logická jádra) ======

Vztah mezi softwarovými vlákny a hardwarem (procesorem) určuje výkon:

  * **Hardwarové vlákno:** Pokud má procesor 8 jader a technologii [[hyper-threading|Hyper-Threading]], hlásí systému 16 logických jader. To znamená, že dokáže v jeden okamžik skutečně (fyzicky) zpracovávat 16 softwarových vláken.
  * **Softwarové vlákno:** Aplikace jich může mít stovky. Operační systém je pak na procesoru střídá (tzv. **Context Switching**) tak rychle, že máme pocit, že běží všechny naráz.

----

====== Problémy při práci s vlákny ======

Programování vícevláknových aplikací je náročné, protože vlákna sdílejí stejná data. To vede k rizikům:

  * **Race Condition (Souběh):** Dvě vlákna se snaží změnit stejnou hodnotu ve stejný čas. Výsledek závisí na tom, které z nich bylo o milisekundu rychlejší, což vede k nepředvídatelným chybám.
  * **Deadlock (Uváznutí):** Vlákno A čeká na data od vlákna B, a vlákno B zároveň čeká na dokončení práce vlákna A. Program se zastaví a přestane reagovat.
  * **Synchronizace:** K ošetření těchto chyb se používají mechanismy jako **Mutex** (zámek), který dovolí přístup k datům vždy jen jednomu vláknu.

[Image: Visualization of a Deadlock - two threads blocking each other]

----

====== Typy vláken ======

  * **User-level threads:** Vlákna spravovaná knihovnou v uživatelském prostoru (rychlá, ale systém o nich neví).
  * **Kernel-level threads:** Vlákna spravovaná přímo jádrem operačního systému (vhodná pro vícejádrové procesory).

----
//Související pojmy: Proces, Multitasking, Hyper-Threading, Core (Jádro), CPU, Deadlock, Synchronizace.//