性能提升 200% ！SpringBoot 虚拟线程来了-技术圈

在以往的项目中，我们面临了这样一种情况：我们收到了数千个认证请求。为了确保安全性，我们依靠第三方系统发送短信 OTP 进行验证。然而，有时候第三方系统花费的时间比预期的要长，导致延迟。我们采用了每个请求一个线程的模型，这意味着许多线程处于等待状态，并且新请求都在队列中。我们试图通过微调线程数量来优化性能，但当时我们希望有虚拟线程功能。当时 Java 中没有虚拟线程的概念，这就是 Project Loom 的作用。

虚拟线程

什么是 Project Loom？

什么是 Project Loom？这是 Oracle 的一个新项目，主要目标是显著减少编写、维护和观察高吞吐量并发应用程序的工作量。换句话说，Project Loom 旨在支持和推进一个高吞吐量、轻量级的 Java 并发模型，因为传统的操作系统线程（Java 并发模型的核心）有一些缺点，并且在计算上相当昂贵。反之，虚拟线程是更轻量级的线程，不与操作系统线程连接（由 JVM 管理）。这意味着虚拟线程是“每请求对应一个线程”编程的理想选择，可以创建大量的虚拟线程，而不会降低吞吐量。开发人员可以使用现有的 JDK 工具和技术快速排除故障、调试和分析并发应用程序，在发布的 Spring Boot 3.1 中可用。作为 Spring 开发者，了解虚拟线程的概念并理解它们在开发过程中的重要性非常关键。

如何使用虚拟线程

Java 版本选择

Java 19 中引入的虚拟线程非常易于使用，笔者使用的 Mac M1 系列，这里选择 Azul Zulu 发行版 20.30.11 版本^[1]

创建测试项目

使用 Spring Initializer 或 IDE 创建项目。添加 spring-web 依赖项并添加元数据。(注意版本选择 SpringBoot 3.1 ,Java 20)

开启虚拟线程功能

默认情况下， Java19 的虚拟线程功能是禁用状态的，需要通过相关 maven 编译配置开启。

  <plugin>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-maven-pluginartifactId>
  plugin>
  <plugin>
    <groupId>org.apache.maven.pluginsgroupId>
    <artifactId>maven-compiler-pluginartifactId>
    <configuration>
      <compilerArgs>--enable-previewcompilerArgs>
    configuration>
  plugin>

通过配置 bean 启用虚拟线程

 @Bean
 TomcatProtocolHandlerCustomizer threadExecutorCustomizer() {
  return protocolHandler -> protocolHandler.setExecutor(Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor());
 }

这个 Bean 是一个自定义的 Tomcat 协议处理器，负责处理 Spring Boot 应用程序中传入的请求。这个自定义程序的目的是配置协议处理器使用的执行器。

在 threadExecutorCustomizer 方法内部，使用 Lambda 表达式来自定义协议处理器。protocolHandler 参数代表正在自定义的 Tomcat 协议处理器的实例。

在 Lambda 表达式中，调用 protocolHandler 对象的 setExecutor() 方法，用于为协议处理器设置执行器。执行器负责执行任务，例如处理传入的请求。

在这种情况下，使用 Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor() 方法创建一个新的使用虚拟线程的执行器。虚拟线程是轻量级线程，可以在单个操作系统线程中并发执行任务。这意味着可以同时执行多个任务，提高性能和资源利用率。

增加测试端点


@Slf4j
@RequestMapping
@RestController
public class DemoController {
    @GetMapping("/")
    public String demo() {
        try {
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            log.error(e.getMessage());
        }
        return "Current Thread Name: " + Thread.currentThread();
    }
}