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JDK 21中的虚拟线程是怎么回事 ​

JDK 21引入了一个重要的新特性：虚拟线程（Virtual Threads）。虚拟线程是Java的项目Loom的一部分，旨在简化并发编程并提高Java应用程序的可扩展性。以下是关于虚拟线程的一些关键细节：

什么是虚拟线程？ ​

  • 轻量级线程：虚拟线程是轻量级的用户模式线程，它们与传统的Java平台线程（也称为内核线程）不同。虚拟线程在JVM中运行，而不是直接映射到操作系统的内核线程。
  • 调度和管理：虚拟线程由JVM调度和管理，而不是依赖于操作系统提供的调度机制。这使得虚拟线程的创建和切换成本非常低。
  • 并发模型简化：因为虚拟线程极其轻量，因此可以创建大量线程，而不需要担心原有平台线程的高开销。这使得以“每个请求一个线程”来处理并发任务变得可行，简化了编程模型。

优势 ​

  1. 高可扩展性：可以创建大量的虚拟线程，数百万级别的线程创建和销毁是可行的，从而更好地利用多核处理器的能力。
  2. 简化代码：程序员无需使用复杂的非阻塞编程手法（如回调和Future）来实现并发和并行代码，因为虚拟线程使得以同步风格编写并发程序成为可能。
  3. 减少阻塞问题：在传统线程中，一个线程阻塞会浪费系统资源，而虚拟线程在阻塞时会自动切换到其他正在运行的线程，利用时间片效率。

使用示例 ​

使用虚拟线程，您可以像使用普通线程一样，简单地启动和操作它们。以下是一个简单的代码示例：

java
public class VirtualThreadExample {  
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {  
        Thread virtualThread = Thread.ofVirtual().start(() -> {  
            System.out.println("Hello from virtual thread: " + Thread.currentThread());  
        });  

        virtualThread.join(); // 等待虚拟线程完成  
    }  
}

创建虚拟线程 ​

虚拟线程可以通过Thread.ofVirtual().start()方法启动，API的设计使得使用虚拟线程与现有线程API保持一致，降低了学习成本。

适用场景 ​

虚拟线程特别适合IO密集型任务或需要大量并发执行的任务，例如服务器编程场景中处理大量请求，或使用阻塞IO操作的应用程序。

对现有代码的影响 ​

虚拟线程的引入不会影响现有的应用程序，因为它们增加了一种并发操作的选择，而不会移除或替换现有的功能。同时，由于它们是轻量级的，迁移到使用虚拟线程通常只需要很少的代码修改。

注意事项 ​

  1. 性能监控：虽然虚拟线程相对于传统线程更轻量，但在监控和调试时仍需要注意它们的生命周期，因为它们可能会大规模地被创建和销毁。
  2. 库支持：大部分现有的Java库在使用虚拟线程时无需修改，不过某些需要深度与操作系统线程交互的库可能需要检查兼容性。

虚拟线程为Java引入了一种新的并发编程模型，使编写高并发Java应用程序变得更直观和简单，它极大地提升了Java程序的可扩展性和可维护性。

更新: 2024-08-11 19:08:03
原文: https://www.yuque.com/tulingzhouyu/db22bv/kbt0anw9ro4a0qt2