Java Virtual Threads

🔍 什么是 Virtual Threads？

Virtual Threads 是一种由 JVM 调度的用户态线程，也称为协程（coroutine）。它与操作系统的内核线程不是一一对应的，而是由 JVM 在少量平台线程（Platform Threads）上进行多路复用。

🛠️ 步骤一：最简单的虚拟线程示例

public class VirtualThreadDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread virtualThread = Thread.ofVirtual()
                .name("VT-")
                .unstarted(() -> {
                    System.out.println("当前线程: " + Thread.currentThread());
                });

        virtualThread.start();
        virtualThread.join(); // 等待完成
    }
}

输出：

当前线程: VirtualThread[#21][task, host:/1]

📌 使用 Thread.ofVirtual() 创建虚拟线程，语法简洁、语义清晰。

🧪 步骤二：批量启动虚拟线程测试并发能力

public class ManyVirtualThreads {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 10_000; i++) {
            final int taskId = i;
            Thread.ofVirtual().start(() -> {
                System.out.println("任务 " + taskId + " 正在执行");
            });
        }

        Thread.sleep(2000); // 等待所有任务执行完毕
    }
}

📌 可轻松创建数万个并发任务，而不会出现 OOM 错误或明显性能下降。

🧩 步骤三：在 Spring Boot 中使用虚拟线程提升 QPS

以 Spring Boot 3.1+ 为例，启用虚拟线程非常简单。

1. 修改配置文件 application.properties

spring.threads.virtual.enabled=true

2. 编写一个耗时的 Controller 方法

@RestController
public class HelloController {

    @GetMapping("/hello")
    public String sayHello() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(1000); // 模拟慢请求
        return "Hello from Virtual Thread!";
    }
}

📌 启用后，每个请求都会在一个虚拟线程中处理，极大提升并发能力。

🧨 步骤四：对比虚拟线程 vs 固定线程池性能

编写一个压力测试类：

public class PerformanceComparison {

    private static final ExecutorService fixedPool = Executors.newFixedThreadPool(100);
    private static final ExecutorService virtualPool = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();

    public static void testPerformance(ExecutorService executor) throws Exception {
        List<Future<?>> futures = new ArrayList<>();
        long start = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 10_000; i++) {
            futures.add(executor.submit(() -> {
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException ignored) {}
            }));
        }

        for (var f : futures) f.get();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.printf("总耗时: %d ms%n", end - start);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println("固定线程池测试:");
        testPerformance(fixedPool);

        System.out.println("虚拟线程池测试:");
        testPerformance(virtualPool);
    }
}

📌 实验结果表明，虚拟线程在 IO 密集型任务中，性能远超传统线程池。