JAVA19虚拟线程以及原理

JAVA19虚拟线程

虚拟线程介绍

很多语言都有类似于“虚拟线程”的技术，比如Go、C#、Erlang、Lua等，他们称之为“协程”。

不管是虚拟线程还是协程，他们都是轻量级线程，其目的都是为了提高并发能力。本节详细介绍Java平台的“虚拟线程”的技术——“JEP 425: Virtual Threads (Preview)”。

Java平台计划引入虚拟线程，可显著减少编写、维护和观察高吞吐量并发应用程序的工作量。“JEP 425: Virtual Threads (Preview)”目是一个预览性的API。

示例代码

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

		final List<Thread> threadList = IntStream.range(0, 10000).mapToObj(index -> Thread.ofVirtual().unstarted(() -> {
			//打印线程
			if (index == 0) {
				System.out.println(Thread.currentThread());
			}
			//休眠
			try {
				Thread.sleep(10);
			} catch (InterruptedException e) {
				throw new RuntimeException(e);
			}
			//打印线程
			if (index == 0) {
				System.out.println(Thread.currentThread());
			}


		})).collect(Collectors.toList());

		threadList.forEach(Thread::start);
		for (Thread thread : threadList) {
			thread.join();
		}
		//SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
	}

运行结果

在这里插入图片描述
这里我们可以看到，java虚拟线程实际上使用了ForkJoinPool线程池。

在这里插入图片描述
这个时候大家就有疑问了为什么休眠10毫秒过后，第2次打印的线程是 worker-2 ?
实际上，它可以从一个平台线程跳转到另一个，如果你在自己的电脑上操作，请确保有足够的虚拟线程，如果只有一两个线程，是无法观测到这一点的。

这里发生了什么？虚拟线程是如何从一个线程跳转到另一个线程的？其实没什么魔法，核心就是一个名为Continuation的对象。
下面我带大家看看Thread.sleep的源码

在这里插入图片描述
可以看到，这里对 VirtualThread做了特殊的处理，如果是虚拟线程会调用 vthread.sleepNanos(nanos); 方法
在 doSleepNanos中调用了 tryYield()方法

在tryYield()里面调用了yieldContinuation()方法，yieldContinuation(）方法里面调用了Continuation.yield(VTHREAD_SCOPE);
这就是奇迹发生的地方，这个Continuation对象是它的核心
在这里插入图片描述

Continuation对象是如何工作的

在这里插入图片描述
运行上面代码前，还需要在vm中加入 --add-opens java.base/jdk.internal.vm=ALL-UNNAMED，
上述代码运行结果：

大家可以看到，这个Continuation对象上调用run方法，只会执行Continuation的Runnable，但这其实并不是我们想要的。
下面我将上面的方法做一下调整调用yield方法

	ContinuationScope scope = new ContinuationScope("scope");

		Continuation continuation = new Continuation(scope, () -> {
			System.out.println("Running");
			Continuation.yield(scope);
			System.out.println("yield Running");
		});
		System.out.println("start");
		continuation.run();
		System.out.println("stop");

运行结果：
在这里插入图片描述
神奇的事情出现了，yield Running并没有被打印，证明 Continuation.yield(scope); 后面的方法没有被执行。

实际上Continuation.yield(scope); 会暂停它的执行。 ，接下来我将再次调用continuation.run();看看会发生什么？

		ContinuationScope scope = new ContinuationScope("scope");

		Continuation continuation = new Continuation(scope, () -> {
			System.out.println("Running");
			Continuation.yield(scope);
			System.out.println("yield Running");
		});
		System.out.println("start");
		continuation.run();
		System.out.println("back");
		continuation.run();
		System.out.println("stop");

打印结果：
在这里插入图片描述
可以看到，再次运行run方法，打印了yield Running