Java21在spring boot中使用虚拟线程的方法

前置知识

虚拟线程VT（Virtual Thread）

0.环境说明

用于验证的版本：

• spring boot: 3.3.3
• jdk: OpenJDK 21.0.5

spring boot 3.1中就支持使用jdk21的虚拟线程了，但是在spring boot 3.2中可以直接通过配置的方式开启虚拟线程。不过本文编写的时候spring boot 3.3.3已经GA了，他在3.2的基础上又对虚拟线程进行了进一步地适配，所以本文章中的版本为3.3

在spring boot 3.2.9中配置spring.threads.virtual.enabled=true即可启用虚拟线程

1.原理解析

开启了这个配置后，对我们的spring boot服务有什么影响呢？

我们在spring boot的源码中搜索spring.threads.virtual.enabled即可看到这个配置在spring boot中生效在了什么地方。
首先我们可以看到如下的代码（通过代码注释也能看出，这个配置就是在3.2.0引入的）

/**
 * Threading of the application.
 *
 * @author Moritz Halbritter
 * @since 3.2.0
 */
public enum Threading {
	/**
	 * Platform threads. Active if virtual threads are not active.
	 */
	PLATFORM {
		@Override
		public boolean isActive(Environment environment) {
			return !VIRTUAL.isActive(environment);
		}
	},
	/**
	 * Virtual threads. Active if {@code spring.threads.virtual.enabled} is {@code true}
	 * and running on Java 21 or later.
	 */
	VIRTUAL {
		@Override
		public boolean isActive(Environment environment) {
			return environment.getProperty("spring.threads.virtual.enabled", boolean.class, false)
					&& JavaVersion.getJavaVersion().isEqualOrNewerThan(JavaVersion.TWENTY_ONE);
		}
	};
	/**
	 * Determines whether the threading is active.
	 * @param environment the environment
	 * @return whether the threading is active
	 */
	public abstract boolean isActive(Environment environment);
}

接下来我们看一下VIRTUAL.isActive(environment)这个方法都用在了哪里（哪里用到了，就说明哪里的虚拟线程是通过这个配置生效的）

可以看到他被用在如下的地方：

• spring-webflux（区别于spring web的一个响应式web开发框架）的阻塞配置中（如果阻塞了使用什么类型的线程去进行阻塞）
• 注解ConditionalOnThreading的判断条件OnThreadingCondition
  • Rabbit MQ——一个消息队列，启用虚拟线程则执行configurer.setTaskExecutor(new VirtualThreadTaskExecutor("rabbit-direct-"));和configurer.setTaskExecutor(new VirtualThreadTaskExecutor("rabbit-simple-"));
  • JedisConnection——一个redis客户端，启用虚拟线程则执行

    SimpleAsyncTaskExecutor executor = new SimpleAsyncTaskExecutor("redis-");
        executor.setVirtualThreads(true);
        factory.setExecutor(executor);

  • LettuceConnection——一个redis客户端，启用虚拟线程则执行和Jedis类似的代码，都是把Executor设置为一个启用了虚拟线程的new SimpleAsyncTaskExecutor("redis-");
  • Kafka——一个消息队列，启用虚拟线程则执行和Jedis类似的两码，把Executor设置为一个启用了虚拟线程的new SimpleAsyncTaskExecutor("kafka-");
  • TaskExecutorConfigurations——spring boot中的任务调度器配置类，@Async（异步任务注解）所注解的方法会根据配置决定是用平台线程执行还是虚拟线程执行
  • TaskSchedulingConfigurations——spring boot中定时任务配置类，@Scheduled（定时任务注解）所注解的方法会根据配置决定是用平台线程执行还是虚拟线程执行
  • EmbeddedWebServerFactoryCustomizerAutoConfiguration——通常我们最关心的地方，这里定义了spring web的默认容器tomcat的线程配置（Jetty的工作线程配置也在一起），如果开启了虚拟线程，则tomcat会使用虚拟线程作为执行器（再也不用考虑tomcat默认200线程的问题了！！！）
• Pulsar：一个分布式消息流平台，启用虚拟线程则执行containerProperties.setConsumerTaskExecutor(new VirtualThreadTaskExecutor("pulsar-consumer-"));和readerContainerProperties.setReaderTaskExecutor(new VirtualThreadTaskExecutor("pulsar-reader-"));

2.spring boot的方案

通过在spring boot的源码搜索@ConditionalOnThreading(Threading.VIRTUAL)，可以看到spring boot会根据虚拟线程的开启与否来选择注入不同的bean，我们以spring-data-redis为例，其具体代码如下：

    @Bean
	@ConditionalOnMissingBean(RedisConnectionFactory.class)
	@ConditionalOnThreading(Threading.PLATFORM)
	LettuceConnectionFactory redisConnectionFactory(
			ObjectProvider<LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer> builderCustomizers,
			ClientResources clientResources) {
		return createConnectionFactory(builderCustomizers, clientResources);
	}
	@Bean
	@ConditionalOnMissingBean(RedisConnectionFactory.class)
	@ConditionalOnThreading(Threading.VIRTUAL)
	LettuceConnectionFactory redisConnectionFactoryVirtualThreads(
			ObjectProvider<LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer> builderCustomizers,
			ClientResources clientResources) {
		LettuceConnectionFactory factory = createConnectionFactory(builderCustomizers, clientResources);
		SimpleAsyncTaskExecutor executor = new SimpleAsyncTaskExecutor("redis-");
		executor.setVirtualThreads(true);
		factory.setExecutor(executor);
		return factory;
	}

通过代码不难看出，spring boot 3.2通过@ConditionalOnThreading注解的方式，实现了虚拟线程和平台线程的动态配置。

如果我们自己需要开发一个能够同时支持平台线程和虚拟线程的sdk，可以复用这个注解。

3.注意事项（施工中，欢迎补充）

• 使用虚拟线程本身要注意的5个点：
  1. 大方使用“一个请求一个线程”的开发方式
  2. 不需要对虚拟线程进行池化
  3. 使用信号量控制并发
  4. 慎用ThreadLocal，使用ScopeValue（java21中还是预览状态）代替
  5. 使用ReturnLock替代synchronized（这个问题似乎在jdk23中会永久解决）
• java21默认的垃圾回收器G1和其自身的JIT编译器C2似乎有冲突，会导致jvm crash？（这里不能确定，似乎在高版本jdk 21.0.7中进行了修复，但是我比较了openjdk的源码，并没能找到具体的改动指向这个问题）

到此这篇关于Java21在spring boot中使用虚拟线程的方法的文章就介绍到这了,更多相关springboot使用虚拟线程内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！