解析在Tomcat中启用虚拟线程特性

 更新时间:2022年10月08日 08:33:56   作者:throwable  
这篇文章主要介绍了在Tomcat中启用虚拟线程特性,准备好嵌入式Tomcat的依赖,需要引入三个依赖包,分别是tomcat-embed-core、tomcat-embed-el和tomcat-embed-websocket,版本选用10.1.0+ ,本文结合实例代码给大家介绍的非常详细,需要的朋友参考下吧

前提

趁着国庆前后阅读了虚拟线程相关的源码,写了一篇《虚拟线程 - VirtualThread源码透视》,里面介绍了虚拟线程的实现原理和使用示例。需要准备做一下前期准备:

  • 安装OpenJDK-19或者Oracle JDK-19
  • 准备好嵌入式Tomcat的依赖,需要引入三个依赖包,分别是tomcat-embed-coretomcat-embed-eltomcat-embed-websocket,版本选用10.1.0+

查看Tomcat官方文档的CHANGELOG

支持Loom项目的Tomcat最低版本为10.1.0-M16,对应的正式版是10.1.0(当前时间为2022-10-07前后),低于此版本因为大量API还没有适配虚拟线程,主要是没有改造监视器锁的引用导致虚拟线程pin到载体(平台)线程等问题,因此别无他选。另外,重要的提醒说三次:

  • 本文是实验性质,在未完全证实改造功能可以应用生产环境前需要谨慎评估,或者先别使用于生产环境
  • 本文是实验性质,在未完全证实改造功能可以应用生产环境前需要谨慎评估,或者先别使用于生产环境
  • 本文是实验性质,在未完全证实改造功能可以应用生产环境前需要谨慎评估,或者先别使用于生产环境

引入依赖

引入以下依赖:

<dependency>
    <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
    <artifactId>tomcat-embed-core</artifactId>
    <version>10.1.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
    <artifactId>tomcat-embed-el</artifactId>
    <version>10.1.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
    <artifactId>tomcat-embed-websocket</artifactId>
    <version>10.1.0</version>
</dependency>

编程式初始化Tomcat

为了使用反射调用一些java.base模块下没开放的依赖包和跟踪虚拟线程栈,程序运行时候加入下面的VM参数:

--add-opens java.base/java.lang=ALL-UNNAMED --add-opens java.base/java.lang.reflect=ALL-UNNAMED --add-opens java.base/java.util.concurrent=ALL-UNNAMED -Djdk.tracePinnedThreads=full

IDEA的运行配置中是这个样子:

接着编写一个HttpServlet实现:

public class VirtualThreadHandleServlet extends HttpServlet {

    private static final DateTimeFormatter FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");

    @Override
    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        Thread thread = Thread.currentThread();
        System.out.printf("service by thread ==> %s, is virtual ==> %s, carrier thread ==> %s\n",
                thread.getName(), thread.isVirtual(), getCurrentCarrierThreadName(thread));
        resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);
        resp.setHeader("Content-Type", "application/json");
        String content = "{\"time\":" + "\"" + LocalDateTime.now().format(FORMATTER) + "\"}";
        resp.getWriter().write(content);
    }

    private static String getCurrentCarrierThreadName(Thread currentThread) {
        if (currentThread.isVirtual()) {
            try {
                MethodHandle methodHandle = MethodHandles.privateLookupIn(Thread.class, MethodHandles.lookup())
                        .findStatic(Thread.class, "currentCarrierThread", MethodType.methodType(Thread.class));
                Thread carrierThread = (Thread) methodHandle.invoke();
                return carrierThread.getName();
            } catch (Throwable e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return "UNKNOWN";
    }
}

Servlet实现比较简单,就是在控制台打印一些虚拟线程和载体线程的一些信息,然后返回HTTP状态码为200和一个JSON字符展示当前精确到毫秒的时间。接着编写一个main方法初始化Tomcat

public class EmbedTomcatVirtualThreadDemo {

    private static final String SERVLET_NAME = "VirtualThreadHandleServlet";

    private static final String SERVLET_PATH = "/*";

    /**
     * 设置VM参数:
     * --add-opens java.base/java.lang=ALL-UNNAMED
     * --add-opens java.base/java.lang.reflect=ALL-UNNAMED
     * --add-opens java.base/java.util.concurrent=ALL-UNNAMED
     * -Djdk.tracePinnedThreads=full
     *
     * @param args args
     * @throws Exception e
     */
    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        String pinMode = System.getProperty("jdk.tracePinnedThreads");
        System.out.println("pin mode = " + pinMode);
        Tomcat tomcat = new Tomcat();
        Context context = tomcat.addContext("", (new File(".")).getAbsolutePath());
        Tomcat.addServlet(context, SERVLET_NAME, new VirtualThreadHandleServlet());
        context.addServletMappingDecoded(SERVLET_PATH, SERVLET_NAME);
        Connector connector = new Connector();
        ProtocolHandler protocolHandler = connector.getProtocolHandler();
        if (protocolHandler instanceof AbstractProtocol<?> protocol) {
            protocol.setAddress(InetAddress.getByName("127.0.0.1"));
            protocol.setPort(9091);
            ThreadFactory factory = Thread.ofVirtual().name("embed-tomcat-virtualWorker-", 0).factory();
            Class<?> klass = Class.forName("java.util.concurrent.ThreadPerTaskExecutor");
            MethodHandle methodHandle = MethodHandles.privateLookupIn(klass, MethodHandles.lookup())
                    .findStatic(klass, "create", MethodType.methodType(klass, new Class[]{ThreadFactory.class}));
            ExecutorService executor = (ExecutorService) methodHandle.invoke(factory);
            protocol.setExecutor(executor);
        }
        tomcat.getService().addConnector(connector);
        tomcat.start();
    }
}

这里VirtualThreadHandleServlet匹配所有格式的请求路径并且处理所有请求方法类型的请求。默认的虚拟线程调度器没有为虚拟线程设置名称,也就是如果使用Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()作为Tomcat的线程池是最终调用看到的控制台输出的虚拟线程名称是一个空字符串。所以笔者这里用MethodHandle直接实例化了默认修饰符没有开放访问权限的ThreadPerTaskExecutor类,基于一个自定义的ThreadFactory强制构造了一个自定义ThreadPerTaskExecutor实例。调用main方法启动后见控制台输出:

这里确认了Tomcat启动完成侦听127.0.0.1:9091,通过浏览器或者POSTMAN发送任意请求例如http://127.0.0.1:9091/foo就能看到响应结果和控制台输出:

这里的Tomcat线程池甚至可以设计为一个完全自定义的虚拟线程调度器,可以参考前面一篇文章,这里不再赘述。

暂时无法在SpringBoot体系中使用

由于Servlet规范问题,Tomcat的升级导致一些接口迁移到jakarta.servlet包中,例如jakarta.servlet.Servlet,此时SpringBoot体系即使是最新版本(当前时间为2022-10-07前后,此时最新版本为2.7.4)使用的是还是旧的规范,对应的类是javax.servlet.Servlet,这只是其中一个接口,大部分和HTTP协议或者Servlet规范相关的接口都存在这个包升级不兼容的问题,需要等待SpringBoot升级为embed-tomcat-*-10.1.0+才能适配虚拟线程。

小结

Demo项目仓库:

Githubhttps://github.com/zjcscut/framework-mesh/tree/master/tomcat-virtual-thread

到此这篇关于在Tomcat中启用虚拟线程特性的文章就介绍到这了,更多相关Tomcat启用虚拟线程内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • 解决tomcat部署下的web项目网页更改不能自动刷新的问题

    解决tomcat部署下的web项目网页更改不能自动刷新的问题

    下面小编就为大家带来一篇解决tomcat部署下的web项目网页更改不能自动刷新的问题。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2017-06-06
  • Tomcat Catalina为什么不new出来原理解析

    Tomcat Catalina为什么不new出来原理解析

    这篇文章主要为大家介绍了Tomcat Catalina为什么不new出来原理解析,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
    2022-08-08
  • Tomcat部署项目的几种常见方式[亲测]

    Tomcat部署项目的几种常见方式[亲测]

    这篇文章主要介绍了Tomcat部署项目的几种常见方式,文中给大家提到了三种方法,除此之外还有Tomcat热部署的方式 ,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
    2018-11-11
  • redission-tomcat快速实现从单机部署到多机部署详解

    redission-tomcat快速实现从单机部署到多机部署详解

    这篇文章主要介绍了redission-tomcat快速实现从单机部署到多机部署详解,本文介绍一个基于redis的tomcat session管理开源项目:redission-tomcat,可无代码侵入式地快速实现session共享,需要的朋友可以参考下
    2019-06-06
  • Tomcat服务配置和自启动详解

    Tomcat服务配置和自启动详解

    这篇文章主要为大家详细介绍了Tomcat服务配置和自启动的相关资料,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2018-08-08
  • 详解tomcat各个端口的作用

    详解tomcat各个端口的作用

    这篇文章主要介绍了详解tomcat各个端口的作用,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2020-10-10
  • Tomcat架构设计及Servlet作用规范讲解

    Tomcat架构设计及Servlet作用规范讲解

    这篇文章主要为大家介绍了Tomcat架构设计及Servlet作用规范讲解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
    2022-08-08
  • Tomcat中的Connector配置讲解

    Tomcat中的Connector配置讲解

    今天小编就为大家分享一篇关于Tomcat中的Connector配置讲解,小编觉得内容挺不错的,现在分享给大家,具有很好的参考价值,需要的朋友一起跟随小编来看看吧
    2019-03-03
  • tomcat简介_动力节点Java学院整理

    tomcat简介_动力节点Java学院整理

    这篇文章主要介绍了tomcat简介,详细的介绍了tomcat和Tomcat基本配置,具有一定的参考价值,有兴趣的可以了解一下
    2017-07-07
  • Tomcat解决catalina.out文件过大的问题

    Tomcat解决catalina.out文件过大的问题

    本文主要介绍了Tomcat解决catalina.out文件过大的问题,文件过大,不仅占系统的存储,我们还将无法使用过常规的编辑工具进行查看,感兴趣的可以了解一下
    2022-02-02

最新评论