Rust中的高吞吐量流處理
作者 | Noz編譯 | 王瑞平本篇文章主要介紹了Rust中流處理的概念、方法和優(yōu)化。作者不僅介紹了流處理的基本概念以及Rust中常用的流處理庫(kù)，還使用這些庫(kù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)流處理程序
大家好，我是了不起。
JDK21 發(fā)布已經(jīng)過(guò)去1個(gè)月時(shí)間了，除了每次發(fā)版必然更新的GC機(jī)制，和一些增強(qiáng)功能外，還引入了一個(gè)全新的概念——虛擬線程。
先來(lái)看一下官方對(duì)虛擬線程（Visual Threads）的描述(已翻譯):
如今，JDK中java.lang.Thread的每個(gè)實(shí)例都是一個(gè)平臺(tái)線程。平臺(tái)線程在底層操作系統(tǒng)線程上運(yùn)行Java代碼，并在代碼的整個(gè)生命周期中捕獲操作系統(tǒng)線程。平臺(tái)線程的數(shù)量限制為操作系統(tǒng)線程的數(shù)量。
虛擬線程是java.lang.thread的一個(gè)實(shí)例，它在底層操作系統(tǒng)線程上運(yùn)行java代碼，但在代碼的整個(gè)生命周期內(nèi)不會(huì)捕獲該操作系統(tǒng)線程。這意味著許多虛擬線程可以在同一個(gè)操作系統(tǒng)線程上運(yùn)行Java代碼，從而有效地共享代碼。
雖然平臺(tái)線程獨(dú)占了寶貴的操作系統(tǒng)線程，但虛擬線程卻沒(méi)有。虛擬線程的數(shù)量可以比操作系統(tǒng)線程的數(shù)量大得多。
虛擬線程是JDK而不是OS提供的線程的輕量級(jí)實(shí)現(xiàn)。它們是用戶模式線程的一種形式，在其他多線程語(yǔ)言中也很成功（例如Go中的goroutines和Erlang中的processes）。用戶模式線程甚至在早期版本的Java中被稱為“綠色線程”，當(dāng)時(shí)操作系統(tǒng)線程還不成熟和廣泛使用。然而，Java的綠色線程都共享一個(gè)操作系統(tǒng)線程（M:1調(diào)度），并且最終被平臺(tái)線程所超越，后者被實(shí)現(xiàn)為操作系統(tǒng)線程的包裝器（1:1調(diào)度）。虛擬線程采用M:N調(diào)度，其中大量（M）虛擬線程被調(diào)度在少量（N）OS線程上運(yùn)行。
簡(jiǎn)而言之，現(xiàn)在我們可以輕松地創(chuàng)建一個(gè)輕量級(jí)的虛擬線程，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單性，同時(shí)充分發(fā)揮硬件性能。
可以概括為: 輕量、多路復(fù)用、開(kāi)銷(xiāo)極小、異步編程、可移植性
開(kāi)始一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試：1萬(wàn)并發(fā)阻塞1秒模仿web連接池，使用Thread.sleep(1) 模擬IO操作需要的時(shí)間。
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { long l = System.currentTimeMillis();// normal(); virtual(); System.out.println(System.currentTimeMillis() - l);}先使用常規(guī)線程池方式運(yùn)行：
public static void normal() throws InterruptedException { ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(200); for (int i=0; i < 10000; i++) { executor.execute(() -> { try { System.out.println("normal"); Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); } executor.shutdown(); executor.awaitTermination(100, java.util.concurrent.TimeUnit.SECONDS);}得到如下結(jié)果：
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使用 JDK21 虛擬線程池運(yùn)行：
public static void virtual() throws InterruptedException { ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor(); for (int i=0; i < 10000; i++) { executor.execute(() -> { try { System.out.println("jdk21"); Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); } executor.shutdown(); executor.awaitTermination(100, java.util.concurrent.TimeUnit.SECONDS);}得到如下結(jié)果：
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20多倍的提速！！！
我不理解，但我大受震撼！！！
如果有朋友想自己測(cè)試一下虛擬線程，或者JDK21的其他新特性，可以嘗試一下哦~
JDK21 官網(wǎng)下載鏈接：https://download.oracle.com/graalvm/21/latest/graalvm-jdk-21_windows-x64_bin.zip
目前虛擬線程還屬于預(yù)覽版本，沒(méi)有正式啟用。如果是IDEA 開(kāi)發(fā)工具，在啟動(dòng)的時(shí)候，需要配置VM參數(shù) --enable-preview
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經(jīng)過(guò)測(cè)試，在該例子中，Executors.newFixedThreadPool( size ); size的值越大，普通的線程池用時(shí)越短，在線程池的大小開(kāi)放到 10000后，用時(shí)幾乎一樣。
應(yīng)該是本例的IO操作是Thread.sleep的緣故，所以不會(huì)占用CPU資源。
傳統(tǒng)的線程池，一般我們會(huì)指定核心線程數(shù)量為 CPU核心數(shù)*4，最大線程數(shù)為 CPU核心數(shù)*8，而在虛擬線程池中，不需要指定線程數(shù)，JDK會(huì)自動(dòng)根據(jù)資源占用情況，創(chuàng)建合適數(shù)量的線程，追求更高的吞吐量。
聽(tīng)說(shuō)springboot3.2.0版本開(kāi)始，springboot要把webflux底層也改成虛擬線程了，不知道以后會(huì)不會(huì)把所有的關(guān)于異步線程的地方都改成虛擬線程。
了不起是覺(jué)得這個(gè)虛擬線程真是個(gè)好東西，簡(jiǎn)單易用，再也不糾結(jié)怎么配置線程池，根據(jù)硬件自適應(yīng)，效率極高。
現(xiàn)在Spring6是基于JDK17的，不知道下個(gè)大版本更新會(huì)不會(huì)直接更新到有虛擬線程穩(wěn)定發(fā)布的JDK版本，期待！
本文鏈接：http://www.www897cc.com/showinfo-26-14296-0.htmlJDK21 性能提升20倍
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