Java21的虚拟线程Virtual Thread初体验

我们之前使用的是操作系统平台的线程，就称之为“系统线程”吧。虚拟线程是JDK维护的，原理跟WebFlux的底层实现差不多，都是工作线程分离。

要使用虚拟线程，需要使用JDK21以上，包括21。

虚拟线程可以创建很多很多

系统线程不能轻易创建太多，我们一直被教导创建线程是很重的活动。

        for (int i = 0; i < 1_000_000; i++) {
            new Thread(() -> {
                longAdder.increment();
                System.out.println(longAdder.longValue());
                try {
                    Thread.sleep(10000);
                } catch (Exception e) {
                    // deal with e
                }
            }).start();
        }

上面尝试创建百万个线程，线程都会休眠不结束。我用了一个LongAdder记录我的笔记本能实际创建多少线程。结果是4000多个，用了6秒：



改成虚拟线程就轻松成功：

        LongAdder longAdder = new LongAdder();
        for (int i = 0; i < 1_000_000; i++) {
            Thread.ofVirtual().start(() -> {
                longAdder.increment();
                System.out.println(longAdder.longValue());
                try {
                    Thread.sleep(100000);
                } catch (Exception e) {
                    // deal with e
                }
            });
        }

因为虚拟线程很轻量，所以不要使用线程池，可以很轻易的创建很多个。因为能创建很多，所以也不要使用 Thread Local 变量。

IO操作不好阻塞虚拟线程的使用

使用系统线程，必须通过线程池来处理多个任务，不然问题很严重：

    static void callService(String taskName) {
        try {
            System.out.println(Thread.currentThread() + " executing " + taskName);
            new URL("自己写一个http接口?sleep=2000").getContent();
            System.out.println(Thread.currentThread() + " completed " + taskName);

        } catch (Exception e) {
            // deal with e
        }
    }

try (ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5)) {
	for (int i = 0; i <= 10; i++) {
		String taskName = "Task" + i;
		executor.execute(() -> callService(taskName));
	}
}

执行的时候你能看到，线程在执行结束前需要空闲等待任务的IO。毕竟每个任务都是在某一个线程上执行 —— 说这个干啥？

看一下虚拟线程

        try (ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
            for (int i = 0; i <= 600; i++) {
                String taskName = "Task" + i;
                executor.execute(() -> callService(taskName));
            }
        }

这里创建了一个虚拟线程工厂（而不是线程池，记住不要使用虚拟化的线程池），它会给每个任务创建新的虚拟线程。

程序启动后，会立即打印600个"executing"，而不是像系统线程那样只打印5个。

为了方便，我们少用几个任务来实验看一下输出：

VirtualThread[#50]/runnable@ForkJoinPool-1-worker-2 executing Task1
VirtualThread[#48]/runnable@ForkJoinPool-1-worker-1 executing Task0
VirtualThread[#51]/runnable@ForkJoinPool-1-worker-3 executing Task2
VirtualThread[#51]/runnable@ForkJoinPool-1-worker-2 completed Task2
VirtualThread[#48]/runnable@ForkJoinPool-1-worker-3 completed Task0
VirtualThread[#50]/runnable@ForkJoinPool-1-worker-1 completed Task1

仔细看，这里一共3个虚拟线程，因为工厂创建了三个，根据任务数来的。

但是每个任务都是在两个虚拟线程上：Task1 被worker-2接收，却被worker-1完成。

啥时候用

关键问题来了，我们总该使用虚拟线程吗？

对各种问题都通用的答案是：你没遇到问题就别想着解决问题。

如果的确有问题，想看看虚拟线程是否合适，可以看一下任务是否是IO密集型的。

对于计算密集型任务，系统线程比虚拟线程有效得多。

虚拟线程跟WebFlux一样，只能提升系统的吞吐量，并不能加快单个任务的完成时间。