Java 21 新特性：虚拟线程（Virtual Threads）

素颜马尾好姑娘i 2023-10-16 15:52 7阅读 0赞

在Java 21中，引入了虚拟线程（Virtual Threads）来简化和增强并发性，这使得在Java中编程并发程序更容易、更高效。

[虚拟线程][Link 1]，也称为“用户模式线程（user-mode threads）”或“纤程（fibers）”。该功能旨在简化并发编程并提供更好的可扩展性。虚拟线程是轻量级的，这意味着它们可以比传统线程创建更多数量，并且开销要少得多。这使得在自己的线程中运行单独任务或请求变得更加实用，即使在高吞吐量的程序中也是如此。

### 创建和使用虚拟线程 ###

在Java 21中创建和使用虚拟线程有多种方法：

#### 1. 使用静态构建器方法 ####

`Thread.startVirtualThread`方法将可运行对象作为参数来创建，并立即启动虚拟线程，具体如下代码：

Runnable runnable = () -> {
        System.out.println("Hello, www.didispace.com");
    };
    
    // 使用静态构建器方法
    Thread virtualThread = Thread.startVirtualThread(runnable);

也可以使用`Thread.ofVirtual()`来创建，这里还可以设置一些属性，比如：线程名称。具体如下代码：

Thread.ofVirtual()
            .name("didispace-virtual-thread")
            .start(runnable);

#### 2. 与`ExecutorService`结合使用 ####

从Java 5开始，就推荐开发人员使用`ExecutorServices`而不是直接使用`Thread`类了。现在，Java 21中引入了使用虚拟线程，所以也有了新的`ExecutorService`来适配，看看下面的例子：

Runnable runnable = () -> {
        System.out.println("Hello, www.didispace.com");
    };
    
    try (ExecutorService executorService = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            executorService.submit(runnable);
        }
    }

上述代码在try代码块中创建了一个`ExecutorServices`，用来为每个提交的任务创建虚拟线程。

#### 3. 使用虚拟线程工厂 ####

开发者还可以创建一个生成虚拟线程的工厂来管理，具体看下面的例子例子：

Runnable runnable = () -> {
        System.out.println("Hello, www.didispace.com");
    };
    
    ThreadFactory virtualThreadFactory = Thread.ofVirtual()
            .name("didispace", 0)
            .factory();
    
    Thread factoryThread = virtualThreadFactory.newThread(runnable);
    factoryThread.start;

这段代码创建了一个虚拟线程工厂，每个虚拟线程都会以`didispace`为前缀、以数字结尾（从0开始累加）的名称。

### 小结 ###

上面我们介绍了虚拟线程的创建和使用，而我们大多数Java开发者都基于Spring来开发具体业务应用，所以很多场景下可能都不太涉及手工创建的操作。所以，对于虚拟线程的概念，你只需要有一个基本的认识。所以，在文章的最后，做一个小结，以方便大家理解和记忆：

*  虚拟线程是由JVM管理的轻量级线程。
 *  虚拟线程不需要任何显式分配或调度。
 *  虚拟线程非常适合I/O密集型任务或需要大量并行性的任务。
 *  虚拟线程也可以用来实现异步操作。

另外，值得注意的是，虽然虚拟线程可以在并发性和可扩展性方面提供显着的帮助，但它们并不总是适合所有场景。有些需要大量计算的任务，并不一定在虚拟线程中运行更好，因为虚拟线程也有上下文切换的开。具体情况还是需要通过测试评测，以找到最优解。

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### 参考资料 ###

*  [Java 21：JEP444-Virtual-Threads][Java 21_JEP444-Virtual-Threads]
 *  [Spring Boot虚拟线程与Webflux在JWT验证和MySQL查询上的性能比较][Spring Boot_Webflux_JWT_MySQL]

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[Link 1]: https://www.didispace.com/java-features/java21/jep444-virtual-threads.html
[Link 2]: https://www.didispace.com/jiaqun.html
[Java]: https://www.didispace.com/java-features/
[Java 21_JEP444-Virtual-Threads]: https://openjdk.org/jeps/444
[Spring Boot_Webflux_JWT_MySQL]: https://www.didispace.com/article/spring-boot/spring-boot-virtual-threads-vs-webflux.html