JDK21 性能提升 20 倍-魔扣目錄

JDK21 發(fā)布已經(jīng)過去1個月時間了，除了每次發(fā)版必然更新的GC機(jī)制，和一些增強(qiáng)功能外，還引入了一個全新的概念——虛擬線程。

什么是虛擬線程

先來看一下官方對虛擬線程（Visual Threads）的描述(已翻譯):

如今，JDK中JAVA.lang.Thread的每個實例都是一個平臺線程。平臺線程在底層操作系統(tǒng)線程上運(yùn)行Java代碼，并在代碼的整個生命周期中捕獲操作系統(tǒng)線程。平臺線程的數(shù)量限制為操作系統(tǒng)線程的數(shù)量。

虛擬線程是java.lang.thread的一個實例，它在底層操作系統(tǒng)線程上運(yùn)行java代碼，但在代碼的整個生命周期內(nèi)不會捕獲該操作系統(tǒng)線程。這意味著許多虛擬線程可以在同一個操作系統(tǒng)線程上運(yùn)行Java代碼，從而有效地共享代碼。

雖然平臺線程獨(dú)占了寶貴的操作系統(tǒng)線程，但虛擬線程卻沒有。虛擬線程的數(shù)量可以比操作系統(tǒng)線程的數(shù)量大得多。

虛擬線程是JDK而不是OS提供的線程的輕量級實現(xiàn)。它們是用戶模式線程的一種形式，在其他多線程語言中也很成功（例如Go中的goroutines和Erlang中的processes）。用戶模式線程甚至在早期版本的Java中被稱為“綠色線程”，當(dāng)時操作系統(tǒng)線程還不成熟和廣泛使用。然而，Java的綠色線程都共享一個操作系統(tǒng)線程（M:1調(diào)度），并且最終被平臺線程所超越，后者被實現(xiàn)為操作系統(tǒng)線程的包裝器（1:1調(diào)度）。虛擬線程采用M:N調(diào)度，其中大量（M）虛擬線程被調(diào)度在少量（N）OS線程上運(yùn)行。

簡而言之，現(xiàn)在我們可以輕松地創(chuàng)建一個輕量級的虛擬線程，實現(xiàn)簡單性，同時充分發(fā)揮硬件性能。

可以概括為: 輕量、多路復(fù)用、開銷極小、異步編程、可移植性

測試

開始一個簡單的測試：1萬并發(fā)阻塞1秒模仿web連接池，使用Thread.sleep(1) 模擬IO操作需要的時間。

public static void mAIn(String[] args) throws InterruptedException {
    long l = System.currentTimeMillis();
//    normal();
    virtual();
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - l);
}

先使用常規(guī)線程池方式運(yùn)行：

public static void normal() throws InterruptedException {
    ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(200);
    for (int i=0; i < 10000; i++) {
        executor.execute(() -> {
            try {
                System.out.println("normal");
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
    }
    executor.shutdown();
    executor.awaitTermination(100, java.util.concurrent.TimeUnit.SECONDS);
}

得到如下結(jié)果：

JDK21 性能提升 20 倍圖片

使用 JDK21 虛擬線程池運(yùn)行：

public static void virtual() throws InterruptedException {
    ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();
    for (int i=0; i < 10000; i++) {
        executor.execute(() -> {
            try {
                System.out.println("jdk21");
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
    }
    executor.shutdown();
    executor.awaitTermination(100, java.util.concurrent.TimeUnit.SECONDS);
}

得到如下結(jié)果：

JDK21 性能提升 20 倍圖片