SpringBoot + 虛擬執行緒，鳥槍換大炮！

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什麽是虛擬執行緒

虛擬執行緒是Java19開始增加的一個特性，和Golang的攜程類似，一個其它語言早就提供的、且如此實用且好用的功能，作為一個Java開發者，早就已經望眼欲穿了。

虛擬執行緒和普通執行緒的區別

「虛擬」執行緒，望文生義，它是「假」的，它不直接排程作業系統的執行緒，而是由JVM再提供一層執行緒的介面抽象，由普通執行緒排程，即一個普通的作業系統執行緒可以排程成千上萬個虛擬執行緒。

虛擬執行緒比普通執行緒的消耗要小得多得多，在記憶體足夠的情況下，我們甚至可以建立上百萬的虛擬執行緒，這在之前(Java19以前)是不可能的。

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其實如果有用過akka的朋友們會發現，其實兩者很相似，只不過使用akka是應用程式來處理，而虛擬執行緒是JVM來處理，使用上更簡潔且方便。

❞

SpringBoot使用虛擬執行緒

下面我們會在SpringBoot中使用虛擬執行緒，將預設的異步執行緒池和http處理執行緒池替換為虛擬執行緒，然後對比虛擬執行緒和普通執行緒的效能差異，你會發現差別就像馬車換高鐵，不是一個時代的東西。

配置

首先我們使用的Java版本是java-20.0.2-oracle，SpringBoot版本是3.1.2。

要在SpringBoot中使用虛擬執行緒很簡單，增加如下配置即可：

/**
 * 配置是用於稍後測試，spring.virtual-thread=true是使用虛擬執行緒，false時還是使用預設的普通執行緒
 */
@Configuration
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring", name = "virtual-thread", havingValue = "true")
public class ThreadConfig {
@Bean
public AsyncTaskExecutor applicationTaskExecutor() {
return new TaskExecutorAdapter(Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor());
}
@Bean
public TomcatProtocolHandlerCustomizer<?> protocolHandlerCustomizer() {
return protocolHandler -> {
protocolHandler.setExecutor(Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor());
};
}
}


@Async效能對比

我們寫一個異步service，裏面睡眠50ms，模擬MySQL或Redis等IO操作：

@Service
public class AsyncService {
/**
* 
* @param countDownLatch 用於測試
*/
@Async
public void doSomething(CountDownLatch countDownLatch) throws InterruptedException {
Thread.sleep(50);
countDownLatch.countDown();
}
}

最後測試類，很簡單，就是迴圈呼叫這個方法10萬次，計算所有方法執行完成的消耗的時間：

@Test
public void testAsync() throws InterruptedException {
long start = System.currentTimeMillis();
int n = 100000;
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
asyncService.doSomething(countDownLatch);
}
countDownLatch.await();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗時：" + (end - start) + "ms");
}


普通執行緒耗時：678秒左右，超過10分鐘了

虛擬執行緒耗時：3.9秒!!

朋友們，接近200倍的效能差距！！

HTTP請求效能對比

讓我們再看看http請求的對比，簡單寫個get請求，裏面什麽也不做，一樣睡50ms，模擬IO操作：

@RequestMapping("/get")
public Object get() throws Exception {
Thread.sleep(50);
return"ok";
}


然後我們使用jmeter請求介面，500個並行執行緒，執行1萬次，看看效果如何：

「普通執行緒：」

可以看到最小用時50ms，這個沒毛病，介面裏面睡眠了50ms，但是不管是中位數還是90/95/99線都大於150ms了，這是因為系統執行緒是一個很昂貴的資源，SpringBoot中tomcat預設的最大連線數應該是200，在連線池的執行緒被耗盡後，這200個執行緒在那幹等50ms結束，而剩下的請求也只能等待，無法進行其它的操作。下面再看下虛擬執行緒的表現：

「虛擬執行緒耗時：」

可以看到即使是最大耗時，也保持在100ms以下，即執行緒等待時間顯著的減少，虛擬執行緒更好的利用了系統資源。

總結

從上面的效能對比來看，虛擬執行緒在效能方面有明顯的優勢，但是要註意的是，我們上面的測試都是讓執行緒等待了50ms，這是模擬什麽場景？

沒錯，是IO密集型場景，即執行緒大部份時間是在等待IO，這樣虛擬執行緒才可以發揮出它的優勢，如果是CPU密集型場景，那麽可能效果並不大。不過我們目前大部份的套用都是IO密集型套用較多，比如典型的WEB套用，大量的時間在等待網路IO（DB、緩存、HTTP等等），使用虛擬執行緒的效果還是非常明顯的。

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最後：大部份的公司可能還在用Java8，但是我想說的是，是時候升級了，跟上時代的腳步吧，朋友們！

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