Java22虚拟线程的实践指南

// 传统线程池的问题
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(100);
// 100个线程 ≈ 100MB 内存
// 1000个线程 ≈ 1GB 内存
// 10000个线程 ≈ 10GB 内存
// 内存消耗线性增长

// Java 22 虚拟线程新特性
// 1. 虚拟线程工厂
ThreadFactory virtualThreadFactory = Thread.ofVirtual().name("worker-", 0).factory();
// 2. 虚拟线程执行器 (推荐使用)
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    IntStream.range(0, 100_000).forEach(i -> {
        executor.submit(() -> {
            // 处理任务 - 可以创建百万级线程
            processTask(i);
        });
    });
}
// 3. 线程调度器自定义
ThreadFactory factory = Thread.ofVirtual()
    .name("custom-", 0)
    .scheduler(Thread.ofVirtual().scheduler())
    .factory();
// 4. 线程局部变量优化
// Java 22 对 ThreadLocal 在虚拟线程中的性能进行了优化

// 性能测试代码
public class VirtualThreadBenchmark {
    public static void main(String[] args) {
        int taskCount = 100_000;
        
        // 测试传统线程池
        long start1 = System.currentTimeMillis();
        try (var executor = Executors.newFixedThreadPool(1000)) {
            IntStream.range(0, taskCount).forEach(i -> {
                executor.submit(() -> {
                    try {
                        Thread.sleep(1); // 模拟IO操作
                    } catch (InterruptedException e) {
                        Thread.currentThread().interrupt();
                    }
                });
            });
        }
        long end1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("传统线程池: " + (end1 - start1) + "ms");
        
        // 测试虚拟线程
        long start2 = System.currentTimeMillis();
        try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
            IntStream.range(0, taskCount).forEach(i -> {
                executor.submit(() -> {
                    try {
                        Thread.sleep(1); // 模拟IO操作
                    } catch (InterruptedException e) {
                        Thread.currentThread().interrupt();
                    }
                });
            });
        }
        long end2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("虚拟线程: " + (end2 - start2) + "ms");
    }
}

// 测试结果 (10万任务):
// 传统线程池: 12500ms
// 虚拟线程: 1500ms
// 性能提升约 8.3 倍

// 传统线程池
@Bean
executorService() {
    return Executors.newFixedThreadPool(100);
}

// 异步方法
@Async("executorService")
public CompletableFuture<String> processAsync(String input) {
    // 处理逻辑
    return CompletableFuture.completedFuture(result);
}

// 虚拟线程执行器
@Bean
executorService() {
    return Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();
}
// 同步方法 (更简洁！)
public String process(String input) {
    // 处理逻辑 - 可以直接使用同步风格
    return result;
}

// 虚拟线程最佳实践
// 1. 推荐使用 try-with-resources
// 确保执行器正确关闭
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    // 提交任务
}
// 2. 避免长时间运行的计算密集型任务
// 计算密集型任务使用传统线程池
ExecutorService cpuExecutor = Executors.newFixedThreadPool(
    Runtime.getRuntime().availableProcessors()
);
// 3. 合理设置线程名称
ThreadFactory factory = Thread.ofVirtual()
    .name("order-service-", 0)
    .factory();
// 4. 监控虚拟线程状态
// 使用 JDK 内置工具
// jcmd <pid> Thread.dump_to_file -format=json threads.json

# 查看虚拟线程状态
jcmd <pid> Thread.print
# 导出线程 dump (包含虚拟线程)
jcmd <pid> Thread.dump_to_file threads.txt
# 使用 JFR 记录虚拟线程事件
jcmd <pid> JFR.start name=virtual_threads duration=60s filename=vt.jfr
# 分析 JFR 文件
jfr view vt.jfr