掌握虚拟线程：程序代码使用指南

lee007 编程技术

在现代编程领域，虚拟线程（Virtual Threads）作为一种新兴的并发编程解决方案，正逐渐成为开发者关注的焦点。虚拟线程提供了一种轻量级的线程实现，它由JVM管理，旨在降低并发编程的复杂性和成本。本文将深入探讨虚拟线程的基本概念、工作原理以及如何在程序代码中使用虚拟线程。

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虚拟线程的基本概念

虚拟线程是Java 19中引入的一项预览特性，它允许开发者以更低成本进行并发程序开发。与传统的平台线程相比，虚拟线程更加轻量级，消耗的资源更少，因此可以创建更多的线程来处理并发任务。

虚拟线程的工作原理

虚拟线程内部使用FIFO（先进先出）队列和ForkJoinPool进行消费。java.util.VirtualThread中定义了默认的调度器，虚拟线程实现了协作调度，虚拟线程自身决定合适让出（yield）线程。

如何在程序代码中使用虚拟线程

使用Thread类创建虚拟线程
javaThread.Builder.OfVirtual virtualThreadBuilder = Thread.ofVirtual().name("worker-", 0);Thread worker0 = virtualThreadBuilder.start(this::doSomethings);worker0.join();System.out.print("finish worker-0 running");Thread worker1 = virtualThreadBuilder.start(this::doSomethings);worker1.join();System.out.print("finish worker-1 running");

上述代码展示了如何使用Thread.ofVirtual()方法创建虚拟线程。这个方法会创建一个用于创建虚拟线程的Thread.Builder实例。

使用Executors创建虚拟线程
javatry (ExecutorService executorService = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    Future<?> submit = executorService.submit(this::doSomethings);
    submit.get();
    System.out.print("finish running");}

使用Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()创建的是一个没有线程数量限制的线程池，其会为每个提交的任务创建一个新的虚拟线程进行处理。

虚拟线程调度和固定

虚拟线程调度程序会将虚拟线程安装到载体线程上。默认情况下，载体线程的数量与CPU内核的数量相同。可以通过jdk.virtualThreadScheduler.parallelismVM选项来调整。

不要共用虚拟线程

虚拟线程虽然具有与平台线程相同的行为，但它们不应该表示相同的程序概念。虚拟线程非常多，因此每个线程不应该代表一些共享的、池化的资源，而应该代表一个任务。

虚拟线程的性能对比

通过对比多线程和虚拟线程处理相同任务，可以发现虚拟线程在创建的系统线程数和处理耗时上具有明显优势。例如，在处理10000个请求时，虚拟线程的最大平台线程数为22，总耗时为1806ms，而平台线程（线程数200）的最大平台线程数为209，总耗时为50578ms。

结论

虚拟线程作为一种新的并发编程模型，它提供了一种更高效、更低成本的方式来处理高并发任务。通过上述代码示例和性能对比，我们可以看到虚拟线程在现代应用程序中的潜力和优势。随着JVM的进一步优化和虚拟线程技术的成熟，预计它将在未来的并发编程中扮演越来越重要的角色。


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