Виртуальный поток (виртуальный поток), также известный как сопрограмма или волокно, представляет собой облегченную реализацию потока. По сравнению с традиционными потоками и потоками уровня операционной системы (также называемыми потоками платформы), его накладные расходы на создание меньше, более высокое использование ресурсов и более эффективное использование ресурсов. важное нововведение в области параллельного программирования на Java.

PS: Виртуальные потоки официально выпущены в версии Java Long Term Support (LTS) Java 21 (также известной как JDK 21).

Виртуальный поток — это логический поток, реализованный на уровне виртуальной машины Java (JVM) и не соответствующий напрямую физическим потокам операционной системы. Следовательно, он может снизить затраты на производительность, вызванные переключением контекста.

Взаимосвязь между потоками операционной системы, обычными потоками (потоками Java) и виртуальными потоками следующая:

image.png

1.Использование виртуальных потоков

Существует четыре способа создания виртуального потока:

1. Thread.startVirtualThread(Runnable task)
2. Thread.ofVirtual().unstarted(Runnable task)
3. Thread.ofVirtual().factory()
4. Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()

Конкретное использование заключается в следующем.

1.1 startVirtualThread

Создайте виртуальный поток и напрямую запустите задачу выполнения:

// Создать и запустить виртуальный поток
Thread.startVirtualThread(() -> {
    System.out.println("Do virtual thread.");
});

1.2 unstarted

Создавать только виртуальный поток, но не запускать его напрямую (запускать через старт после создания):

// Создать виртуальный поток
Thread vt = Thread.ofVirtual().unstarted(()->{
    System.out.println("Do virtual thread.");
});
// Запустить виртуальный поток
vt.start();

1.3 factory

Сначала создайте фабрику виртуальных потоков, затем используйте фабрику для создания виртуального потока, а затем вызовите метод start() для выполнения:

// Создать виртуальный потоковый завод
ThreadFactory tf = Thread.ofVirtual().factory();
// Создать виртуальный поток
Thread vt = tf.newThread(()->{
    System.out.println("Do virtual thread.");
});
// Запустить виртуальный поток
vt.start();

1.4 newVirtualThreadPerTaskExecutor

Создайте пул виртуальных потоков:

// Создайте пул потоков, поддерживающий виртуальные потоки.
ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();
executor.submit(()->{
    System.out.println("Do virtual thread.");
});

2. Виртуальные потоки против обычных потоков

Разница между виртуальными потоками и обычными потоками в основном отражается в следующих моментах:

1. Обычные потоки имеют однозначное соответствие с физическими потоками операционной системы, тогда как виртуальные потоки являются логическими потоками на уровне JVM и не соответствуют физическим потокам операционной системы. Их можно рассматривать как облегченные потоки.
2. Обычные потоки по умолчанию создают пользовательские потоки (и потоки демона), тогда как виртуальные потоки являются потоками демона, и свойства их потоков демона не могут быть изменены. В случае изменения будет выдано сообщение об ошибке, как показано на следующем рисунке:

1. Виртуальные потоки планируются и используются JVM, что позволяет избежать накладных расходов на производительность, связанных с частым переключением обычных потоков, поэтому они выполняются более эффективно, чем обычные потоки. 3. Spring Boot включает виртуальные потоки. Если взять в качестве примера последнюю версию Spring Boot 3.x, включить виртуальные потоки очень просто. Нам нужно только установить для «spring.threads.virtual.enabled» значение «true». файл конфигурации Spring Boot, чтобы включить его, взяв в качестве примера application.yml, включите настройку виртуального потока следующим образом: Spring: темы: виртуальный: Enabled: true # Включите виртуальные потоки, чтобы при запуске Spinrg Boot контейнера Tomcat он использовал исполнителя виртуальных потоков для представления исходного пула потоков платформы. PS: Это исполнитель виртуальных потоков, а не пул виртуальных потоков.

Если приведенная выше конфигурация не вступит в силу, вы также можете изменить класс конфигурации Tomcat, чтобы использовать виртуальные потоки для обработки каждого запроса. Код конфигурации выглядит следующим образом:

import java.util.concurrent.Executors;

import org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatProtocolHandlerCustomizer;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class TomcatConfiguration {
    @Bean
    public TomcatProtocolHandlerCustomizer<?> protocolHandlerVirtualThreadExecutorCustomizer() {
        return protocolHandler -> {
            // Используйте виртуальные потоки для обработки каждого запроса
            protocolHandler.setExecutor(Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor());
        };
    }
}

4. Асинхронные задачи запускают виртуальные потоки

Если вы хотите настроить виртуальные потоки для асинхронных задач @Async в Spring Boot, вы можете установить это в классе конфигурации AsyncConfigurer. Код конфигурации выглядит следующим образом:

import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.task.support.TaskExecutorAdapter;
import org.springframework.scheduling.annotation.AsyncConfigurer;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;

@Configuration
@EnableAsync  // Включить асинхронные задачи
public class AsyncTaskConfiguration implements AsyncConfigurer {
    @Override
    public Executor getAsyncExecutor() {
        return new TaskExecutorAdapter(Executors.newThreadPerTaskExecutor(Thread.ofVirtual().name("virtual-async#", 1).factory()));
    }
}

Мысли после занятий

Поговорим о базовой реализации виртуальных потоков? Нужен ли мне пул виртуальных потоков после наличия виртуальных потоков? Почему?

Эта статья была включена на мой сайт интервью. www.javacn.site,Включенное содержимое: Redis, JVM, одновременно, одновременно, MySQL, Spring, Spring. MVC、Spring Boot、Spring Облако, MyBatis, шаблоны проектирования, очередь сообщений и другие модули.