Java將增加虛擬線程，挑戰(zhàn)Go協(xié)程

why_rookie 發(fā)布于2021-11-19 11:30 / 2847人閱讀

摘要：本周提交的一份增強建議草案要求將虛擬線程作為標準版的一部分進行預覽。虛擬線程目的是更好地支持編寫和維護高吞吐量并發(fā)應用程序。該提案指出，使用虛擬線程不需要學習新的編程模型。

我們知道 Go 語言最大亮點之一就是原生支持并發(fā)，這得益于 Go 語言的協(xié)程機制。一個 go 語句就可以發(fā)起一個協(xié)程 (goroutin)。
協(xié)程本質上是一種用戶態(tài)線程，它不需要操作系統(tǒng)來進行調度，而是由用戶程序自行管理和調度。它寄存于線程中，系統(tǒng)開銷極小，可以顯著的提高性能和并發(fā)能力。使用協(xié)程的優(yōu)點是運行效率高、編程簡單、結構清晰。目前，原生支持協(xié)程的語言不是很多。

Oracle 本周提交的一份JDK增強建議（JEP）草案要求將虛擬線程作為Java標準版的一部分進行預覽。
虛擬線程類似于 Go 語言的協(xié)程，將補充Java的平臺線程（代表操作系統(tǒng)線程），采用輕量級的用戶模式線程實現，將更有效地利用可用的硬件，并大大降低成本。
虛擬線程目的是更好地支持編寫和維護高吞吐量并發(fā)應用程序。

該提案指出，線程對于代表一個并發(fā)單元（如事務）是很有用的。Java目前對Thread的實現是為每個Java線程消耗一個操作系統(tǒng)線程，而操作系統(tǒng)線程是稀缺和昂貴的?，F代服務器的能力可以處理比操作系統(tǒng)線程更多數量級的并發(fā)事務。

編寫高吞吐量服務器軟件的開發(fā)者不得不在事務之間共享線程，以有效利用硬件。這是用線程池來完成的，它將線程借給一個又一個事務，以節(jié)省為每個事務創(chuàng)建線程的成本。當這還不夠時，開發(fā)人員開始將線程返回到線程池中，甚至在事務的中間，在等待I/O的時候。但是，這導致了一種異步的編程風格，需要一套獨立的、不兼容的API，并使故障排除、調試、觀察和分析變得非常困難。

虛擬線程是java.lang.Thread的用戶模式實現，它不會阻塞操作系統(tǒng)線程，能夠實現接近最佳的硬件利用率。虛擬線程允許高水平的并發(fā)，以及高吞吐量，同時程序仍然與Java平臺和工具的基于線程的設計相協(xié)調。虛擬線程對于平臺線程來說，就像虛擬內存對于物理RAM一樣：一種通過自動映射到底層物理資源而提供豐富的 "虛擬 "資源的機制。

該提案指出，使用虛擬線程不需要學習新的編程模型。使用Java編寫并發(fā)應用程序的開發(fā)者已經知道這個模型。然而，開發(fā)人員需要改變由于線程的高成本而產生的舊習慣，特別是使用線程池，這些線程池只有在它們所匯集的資源稀缺或創(chuàng)建成本高昂時才有用。

虛擬線程是由JDK實現的java.lang.Thread的實例，它允許許多活動實例在同一進程中共存。虛擬線程的語義與平臺線程相同，只是它們屬于單一的ThreadGroup，不能被枚舉。

參考資料:

1.?進程、線程和協(xié)程的區(qū)別

2. 編程寶庫

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