Java 中的虚拟线程

1. 是什么

Java中的虚拟线程（Virtual Threads）是在JDK 19中引入的一个新特性，它是一种轻量级的线程实现。虚拟线程旨在简化并发编程，提高应用程序的吞吐量，特别是在处理大量并发任务时。

2. 作用

1. 提高并发性能：虚拟线程可以创建大量轻量级线程，减少系统资源消耗。
2. 简化并发编程：使用虚拟线程可以用同步的方式编写异步代码，提高代码可读性。
3. 提高系统吞吐量：特别是在I/O密集型应用中，可以显著提高系统的吞吐量。

3. 使用场景

1. I/O密集型应用：如网络服务器、数据库操作、文件处理等。
2. 微服务架构：处理大量并发请求的微服务。
3. 任务调度系统：需要管理大量并发任务的系统。
4. 爬虫应用：并发处理多个网页请求。
5. 批处理应用：并行处理大量数据。

4. 和普通多线程对比

特性	虚拟线程	普通线程
实现方式	由JVM管理，基于用户态线程	由操作系统管理，基于内核态线程
资源消耗	轻量级，可以创建大量（百万级）	较重，通常限制在几千个
上下文切换	快速，在用户态完成	较慢，需要内核态切换
阻塞行为	不会阻塞底层系统线程	会阻塞系统线程
适用场景	I/O密集型任务，高并发	CPU密集型任务
内存占用	非常低	较高
创建和销毁开销	非常低	较高
调度方式	协作式调度	抢占式调度
支持的Java版本	Java 19及以上	所有Java版本
与现有代码兼容性	可能需要适配	完全兼容
适合长时间运行的任务	不适合	适合
同步机制	支持，但应避免长时间同步	完全支持
中断机制	支持	支持
栈大小	动态增长，初始很小	固定大小，通常较大
与NIO的集成	原生支持	需要额外编程

5. 使用方式

创建单个虚拟线程

Thread.startVirtualThread(() -> {
    // 任务代码
});

使用ExecutorService创建虚拟线程

try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    IntStream.range(0, 10_000).forEach(i -> {
        executor.submit(() -> {
            // 任务代码
        });
    });
}

try (ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    List<CompletableFuture<Void>> futures = new ArrayList<>();

    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        int taskId = i;
        CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
            // 执行异步任务
            System.out.println("Task " + taskId + " executed by " + Thread.currentThread());
        }, executor);
        futures.add(future);
    }

    // 等待所有任务完成
    CompletableFuture.allOf(futures.toArray(new CompletableFuture[0])).join();
}

原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_46376562/article/details/142714234

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