Java 21时代的标志：虚拟线程带来的并发编程新境界

虚拟线程

在 Java 21 中，引入了虚拟线程（Virtual Threads）来简化和增强并发性，这使得在 Java 中编程并发程序更容易、更高效。

虚拟线程，也称为 “用户模式线程（user-mode threads）” 或 “纤程（fibers）”。该功能旨在简化并发编程并提供更好的可扩展性。虚拟线程是轻量级的，这意味着它们可以比传统线程创建更多数量，并且开销要少得多。这使得在自己的线程中运行单独任务或请求变得更加实用，即使在高吞吐量的程序中也是如此。

在 Java 21 中创建和使用虚拟线程有多种方法：

使用静态构建器方法

Thread.startVirtualThread 方法将可运行对象作为参数来创建，并立即启动虚拟线程，具体如下代码：

Runnable runnable = () -> {
    System.out.println("Hello World");
};
// 使用静态构建器方法
Thread virtualThread = Thread.startVirtualThread(runnable);

也可以使用 Thread.ofVirtual() 来创建，这里还可以设置一些属性，比如：线程名称。具体如下代码：

Thread.ofVirtual()
        .name("my-virtual-thread")
        .start(runnable);

与 ExecutorService 结合使用

从 Java 5 开始，就推荐开发人员使用 ExecutorServices 而不是直接使用 Thread 类了。现在 Java 21 中引入了使用虚拟线程，所以也有了新的 ExecutorService 来适配，看看下面的例子：

Runnable runnable = () -> {
    System.out.println("Hello World");
};
try (ExecutorService executorService = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        executorService.submit(runnable);
    }
}

上述代码在 try 代码块中创建了一个 ExecutorServices，用来为每个提交的任务创建虚拟线程。

使用虚拟线程工厂

开发者还可以创建一个生成虚拟线程的工厂来管理，具体看下面的例子例子：

Runnable runnable = () -> {
    System.out.println("Hello World");
};
ThreadFactory virtualThreadFactory = Thread.ofVirtual()
        .name("test", 0)
        .factory();
Thread factoryThread = virtualThreadFactory.newThread(runnable);
factoryThread.start();

这段代码创建了一个虚拟线程工厂，每个虚拟线程都会以 test 为前缀、以数字结尾（从0开始累加）的名称。

小结

上面我们介绍了虚拟线程的创建和使用，而我们大多数 Java 开发者都基于 Spring 来开发具体业务应用，所以很多场景下可能都不太涉及手工创建的操作。所以，对于虚拟线程的概念，你只需要有一个基本的认识。所以，在文章的最后，做一个小结，以方便大家理解和记忆：

• 虚拟线程是由 JVM 管理的轻量级线程。
• 虚拟线程不需要任何显式分配或调度。
• 虚拟线程非常适合 I/O 密集型任务或需要大量并行性的任务。
• 虚拟线程也可以用来实现异步操作。

另外，值得注意的是，虽然虚拟线程可以在并发性和可扩展性方面提供显着的帮助，但它们并不总是适合所有场景。有些需要大量计算的任务，并不一定在虚拟线程中运行更好，因为虚拟线程也有上下文切换的开销。具体情况还是需要通过测试评测，以找到最优解。