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作者：John
前言
2023 年 9 月 19 日，oracle 发表 JDK21 公布 release 版本，这是继 JDK17 之后的一个新的长期反对版本(LTS)。JDK 21 号称有数千项性能，稳定性和安全性的改良，明天我就来和大家简略说说不少 Javaer 翘首以盼的一项新技术：虚构线程。看看它到底是什么，以及它到底能给咱们带来什么扭转？
虚构线程是怎么回事，怎么来的？为什么会有它？想齐全理解这个问题，让咱们把时钟拨回 30 年前，随着个人电脑的技术倒退，咱们一起来理解下计算机技术的倒退，你就能分明为什么会有虚构线程技术了。
单过程时代
首先咱们回到了 30 年前，那是 Dos 的时代，单过程时代。下图就是你们相熟 Dos 零碎。
在 Dos 的时代，整个操作系统只能运行一个程序，如果你想让电脑一边打字，一边播放音乐，对不起不反对，一台电脑同时只能运行一个程序是不是很节约？
多过程，多线程时代
大家看到单过程的局限性，如果能把 CPU 充分利用起来，让多个过程一起工作，那效率就能大大提高。于是各位大神开始发力，致力让 PC 计算机反对多过程（当然 Unix 此时早就反对了）。最终 2 位大家相熟的选手怀才不遇，他们是：Linux 和 Windows. 这时候一个操作系统终于能够同时运行多个过程了，得益于软件和硬件的飞速发展，咱们能够在电脑上一边打字，一边听音乐了。究其实质，操作系统让每个过程都应用一部分工夫片，让咱们认为所有的过程都在并发运行。
随后大家更进一步，开始了多线程的时代，多线程把一个过程内的资源分得更细，每个线程都独立运行，过程内的资源能够共享，效率更高，进步计算机系统 CPU 的利用率。置信各位小伙伴对它们十分相熟。
高性能程序的机密：
人类如此致力地推动计算机倒退，从单过程到多过程再到多线程，目标就是取得更高的性能。更高的性能意味着能够实现更多的工作，然而你晓得高性能程序的机密是什么吗？
我感觉答案来自“Numbers Everyone Should Know”（Jeff Dean）请看下列一系列计算机的操作工夫：没什么感觉？我把所有的数字乘以 10 亿让你有个直观的了解。
如果咱们的 CPU 用 1 秒执行了一条语句，而后开始期待一个从美国发往欧洲的数据包，它须要期待了 4.8 年数据包才到来。如果程序什么都不做，那么 CPU 就被节约了 4.8 年，那么一个高性能的程序会怎么做呢？高性能程序当然会在期待数据到来的 4.8 年里，让 CPU 都去干别的工作啊。高性能程序设计的实质，CPU 太快，IO 操作太慢，让 CPU 尽量地工作，而不是期待节约。
在过来的日子里，大家总结了 2 种高性能程序的计划，它们别离是
1.asynchronous style
这种计划在程序须要 IO 期待的时候，将流程切走，等 IO 操作实现后，再切回来持续操作，有很多高效而胜利的例子，比方 nginx。然而它的问题是对开发人员极度不敌对。随着业务的一直简单，可怕的回调天堂就呈现了。
2.thread per request
另一种计划就是大家罕用的线程模式，咱们用线程池来解决大量的申请，线程模式的益处，每个线程的解决是同步的，不存在简单的烧脑回调，对程序员敌对。然而它也有上面 2 个缺点:
1. 线程的资源耗费，不能有限扩大。每个线程都耗费肯定资源，想开海量线程还做不到。
2. 线程间的切换代价太大，线程切换由操作系统染指实现的，代价很大。如果真的存在海量线程，操作系统治理起来也很艰难。
虚构线程解决方案
咱们曾经晓得目前开发高性能程序的计划和它们各自的毛病，asynchronous style 应用回调，性能高，然而对开发人员不敌对，thread per request 对开发敌对，同步编程，然而存在资源限度和切换老本。
如有一个计划能兼顾 2 者的长处，那不就能解决问题了？
对，虚构线程就是这样一个计划。虚构线程最大的长处就是 它放弃了同步开发模式，在产生 IO 的时候，又能被动切换走了 CPU，获取十分高的性能。同时因为它应用的资源十分小，能够开上 100 万个虚构线程也齐全没问题，所以虚构线程在某些场景有远超一般线程的能力。
失常状况下一个函数运行的时候，咱们并不能将流程终止切走。运行的流程是依照右边的图进行的，而虚构线程能够按左边的工作形式运行。
举个例子，失常状况下咱们运行 a() b() 2 个函数。
后果是这样的。
咱们用上面的代码模仿虚构线程的工作流程。在上面的例子里，在函数 a() 运行到第 4 行的时候，须要期待一个比拟耗时的 IO 操作，这时候咱们将流程切走, 运行 b()函数，等 b()运行到第 12 行的当前，再切回第 6 行进行，这样就能够交替运行进步性能，也放弃了同步开发的模式，加重了开发者的心智累赘。
最初咱们就能看到上面的运行后果，2 个函数的输入内容是穿插在一起的，十分神奇。
牛刀小试
让我举个例子看看虚构线程的威力吧。在上面代码里，咱们筹备了 1 万个工作，每个工作内容都是休眠 0.5 秒，咱们别离用虚构线程，100 个线程，200 个线程，400 个线程，800 个线程来实现这 1 万个工作，让咱们看看差距吧。
输入后果：
工夫比照
从这个小小的例子里，咱们曾经能看出虚构线程的威力了，它的效率轻松超过一般的 800 个线程，能够说是威力不凡。
通过我的介绍，置信大家对虚构线程曾经有了初步的理解，当然虚构线程也不是万能的银弹，它特地适宜的场景是有海量 IO 申请的服务，如果是计算密集型的业务则不会有太多劣势。置信在当前的工作中，大家都会把它用在失当的中央，让程序的效率更高效，让开发工作更轻松。