虛擬線程是 Java 語言中實現(xiàn)的一種輕量級線程，在 Java 項目中可以減少編寫、維護和調試高吞吐量并發(fā)應用程序的工作量。

有關虛擬線程的背景介紹，大家可以參閱 JEP 444。

https://openjdk.java.net/jeps/444

在操作系統(tǒng)中，線程是其可調度的最小處理單元。同一時刻會有很多線程同時運行，但它們之間基本相互獨立運行。

在 Java 中，操作線程的相關 API 都在 java.lang.Thread 類中。在 Java 21 以后，線程有兩種，一種是平臺線程，一種是虛擬線程。

本文大綱

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什么是平臺線程？

平臺線程被實現(xiàn)為操作系統(tǒng)線程的簡單包裝器。平臺線程上運行的 Java 代碼，在其底層邏輯上，其實就是運行在操作系統(tǒng)的線程上，并且平臺線程在其整個生命周期內都與操作系統(tǒng)線程一一對應。

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因此在 Java 項目中，可用平臺線程的數(shù)量依賴于操作系統(tǒng)線程的數(shù)量。根據(jù)操作系統(tǒng)和 JVM 啟動參數(shù)配置的不同，創(chuàng)建一個平臺線程默認會消耗 1 MB 的空間。

因此平臺線程的資源相當寶貴，我們無法大量的創(chuàng)建平臺線程。

在 Java 21 虛擬線程出來以前，可能大家都沒聽說過平臺線程，那么到底什么是平臺線程嘞？這里我給大家一句話解釋清楚。

在 Java 21 虛擬線程出來以前，Java 所提供的線程都是平臺線程，一個線程對應一個操作系統(tǒng)線程，并且平臺線程很珍貴，不能大量創(chuàng)建。（大家為了節(jié)約線程資源，也就有了線程池的概念）

什么是虛擬線程？

與平臺線程一樣，虛擬線程也是 java.lang.Thread 的一個實例對象。但是，虛擬線程并不依賴于特定的操作系統(tǒng)線程。

虛擬線程底層仍然在操作系統(tǒng)的線程上運行代碼。但是與平臺線程不相同的是，在平臺線程中運行的代碼調用阻塞 I/O 操作時，JVM 就會掛起該平臺線程（也就會掛起操作系統(tǒng)線程），直到阻塞 I/O 可以恢復為止。

而在虛擬線程中調用阻塞 I/O 操作時，JVM 雖然也會掛起該虛擬線程，但是與平臺線程不同的是，被掛起虛擬線程關聯(lián)的操作系統(tǒng)線程是可以為其他虛擬線程繼續(xù)服務的。

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虛擬線程的實現(xiàn)方式與虛擬內存類似。為了模擬大量內存，操作系統(tǒng)將較大的虛擬地址空間映射到有限的 RAM。同樣，為了模擬大量線程，Java 運行時將大量虛擬線程映射到少量操作系統(tǒng)線程。

因此與平臺線程消耗的資源很多不同，虛擬線程在使用時只需要很少的內存資源。單個 JVM 就可以輕松創(chuàng)建數(shù)百萬個虛擬線程。

使用虛擬線程是，通常建議調用堆棧不要過深，只執(zhí)行單個 HTTP 客戶端調用或單個 JDBC 查詢即可。盡管虛擬線程支持線程局部變量和可繼承的線程局部變量，但我們應該仔細考慮后再使用它們，因為單個 JVM 可能運行數(shù)百萬個虛擬線程。

虛擬線程適合用于運行有大量阻塞 I/O 操作的任務，而不是長時間運行的 CPU 密集型任務。

為什么建議使用虛擬線程？

在高吞吐量、高并發(fā)應用程序中推薦使用虛擬線程，尤其是那些包含大量并發(fā)任務且大部分時間都在等待阻塞 I/O 操作的應用程序中。

使用虛擬線程可以讓應用程序就算使用同步阻塞 API，也能對操作系統(tǒng)的硬件資源利用達到近乎完美水平。

可以說，虛擬線程的引入，以后程序員就算是使用 Java 中同步阻塞 API 也可以開發(fā)出高性能、高吞吐量的應用程序。

最后總結一下，虛擬線程是一種輕量級線程，帶給了程序員一種新的編程體驗。

編寫高性能、高吞吐量應用程序時使用虛擬線程配合同步阻塞 API 就能得到與異步編程模型相媲美的性能，并且避免了異步編程模型的編程復雜度。比如在 Spring Boot3.2 中，Tomcat 就可以通過啟用虛擬線程帶來可觀的性能提升。