千呼万唤始出来:Java终于发布了“协程“--虚拟线程!

本文详细介绍了Java 19中的虚拟线程(Virtual Thread),作为Java协程的实现,它旨在解决传统线程的性能问题。虚拟线程由JVM调度,比操作系统线程更轻量级,减少了线程创建和调度的开销。文章阐述了虚拟线程的创建方式、核心源码解析、状态转换以及与平台线程和系统线程的关系,通过对比测试展示了其在并发性能上的优势。虽然虚拟线程目前仍处于预览阶段,但它们有望在未来提升Java应用的并发效率。

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背景

2022-09-20,JDK 19 发布了GA版本,备受瞩目的协程功能也算尘埃落地,不过,此次 GA版本并不是以协程来命名,而是使用了 Virtual
Thread(虚拟线程),并且是 preview预览版本。小编最早关注到协程功能是在 2020年,那时孵化项目叫做 Java project Loom,
使用的是 Fiber(直译为:纤维,意译为:轻量级线程,即协程),但是 GA版本为何最终被定义为 Virtual Thread(虚拟线程),原因不得而知。

GA: General Availability,正式发布的版本,在国外都是用 GA来指代 release版本;

JEP: JDK Enhancement Proposal, JDK增强建议,JEP是一个JDK核心技术相关的增强建议文档;

为什么需要虚拟线程

既然 Java官方推出一个和线程这么相近的概念,必定是要解决线程的某些问题,因此,我们先回顾下线程的一些特点:

  • Java中的线程是对操作系统线程的一个简单包装,线程的创建,调度和销毁等都是由操作系统完成;
  • 线程切换需要消耗CPU时间,这部分时间是与业务无关的;
  • 线程的性能直接受操作系统处理能力的影响;

因此,线程是一种重量级的资源,作为一名 Java程序员应该深有体会。所以,为了更好的管理线程,Java采用了池化(线程池)的方式进行管理线程,避免线程频繁创建和销毁带来的开销。但是,尽管线程池避免线程大部分创建和销毁的开销,但是线程的调度还是直接受操作系统的影响,那么有没有更好的方式来打破这种限制,因此,虚拟线程就孕育而生。

在 JDK 19源码中,官方直接在 java.lang包下新增一个 VirtualThread类来表示虚拟线程,为了更好的区分虚拟线程和原有的 Thread线程,官方给 Thread类赋予了一个高大上的名字:平台线程。

下面给出了 JDK 19中虚拟线程的 Diagram截图以及平台线程和系统线程的关系图:

背景

2022-09-20,JDK 19 发布了GA版本,备受瞩目的协程功能也算尘埃落地,不过,此次 GA版本并不是以协程来命名,而是使用了 Virtual
Thread(虚拟线程),并且是 preview预览版本。小编最早关注到协程功能是在 2020年,那时孵化项目叫做 Java project Loom,
使用的是 Fiber(直译为:纤维,意译为:轻量级线程,即协程),但是 GA版本为何最终被定义为 Virtual Thread(虚拟线程),原因不得而知。

GA: General Availability,正式发布的版本,在国外都是用 GA来指代 release版本;

JEP: JDK Enhancement Proposal, JDK增强建议,JEP是一个JDK核心技术相关的增强建议文档;

为什么需要虚拟线程

既然 Java官方推出一个和线程这么相近的概念,必定是要解决线程的某些问题,因此,我们先回顾下线程的一些特点:

  • Java中的线程是对操作系统线程的一个简单包装,线程的创建,调度和销毁等都是由操作系统完成;
  • 线程切换需要消耗CPU时间,这部分时间是与业务无关的;
  • 线程的性能直接受操作系统处理能力的影响;

因此,线程是一种重量级的资源,作为一名 Java程序员应该深有体会。所以,为了更好的管理线程,Java采用了池化(线程池)的方式进行管理线程,避免线程频繁创建和销毁带来的开销。但是,尽管线程池避免线程大部分创建和销毁的开销,但是线程的调度还是直接受操作系统的影响,那么有没有更好的方式来打破这种限制,因此,虚拟线程就孕育而生。

在 JDK 19源码中,官方直接在 java.lang包下新增一个 VirtualThread类来表示虚拟线程,为了更好的区分虚拟线程和原有的 Thread线程,官方给 Thread类赋予了一个高大上的名字:平台线程。

下面给出了 JDK 19中虚拟线程的 Diagram截图以及平台线程和系统线程的关系图:

背景

2022-09-20,JDK 19 发布了GA版本,备受瞩目的协程功能也算尘埃落地,不过,此次 GA版本并不是以协程来命名,而是使用了 Virtual
Thread(虚拟线程),并且是 preview预览版本。小编最早关注到协程功能是在 2020年,那时孵化项目叫做 Java project Loom,
使用的是 Fiber(直译为:纤维,意译为:轻量级线程,即协程),但是 GA版本为何最终被定义为 Virtual Thread(虚拟线程),原因不得而知。

GA: General Availability,正式发布的版本,在国外都是用 GA来指代 release版本;

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为什么需要虚拟线程

既然 Java官方推出一个和线程这么相近的概念,必定是要解决线程的某些问题,因此,我们先回顾下线程的一些特点:

  • Java中的线程是对操作系统线程的一个简单包装,线程的创建,调度和销毁等都是由操作系统完成;
  • 线程切换需要消耗CPU时间,这部分时间是与业务无关的;
  • 线程的性能直接受操作系统处理能力的影响;

因此,线程是一种重量级的资源,作为一名 Java程序员应该深有体会。所以,为了更好的管理线程,Java采用了池化(线程池)的方式进行管理线程,避免线程频繁创建和销毁带来的开销。但是,尽管线程池避免线程大部分创建和销毁的开销,但是线程的调度还是直接受操作系统的影响,那么有没有更好的方式来打破这种限制,因此,虚拟线程就孕育而生。

在 JDK 19源码中,官方直接在 java.lang包下新增一个 VirtualThread类来表示虚拟线程,为了更好的区分虚拟线程和原有的 Thread线程,官方给 Thread类赋予了一个高大上的名字:平台线程。

下面给出了 JDK 19中虚拟线程的 Diagram截图以及平台线程和系统线程的关系图:

 

 

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