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Java21新特性 – 虚拟线程（JEP 444）

uncle 行业资讯 2025年08月6日

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摘要 :

文章目录 1.什么是虚拟线程？ 2.为什么需要引入虚拟线程？ 3.虚拟线程与传统线程核心区别 4.虚拟线程优缺点 5.如何创建和使用虚拟线程 5.1 使用静态构建器方法 5.2 与E……

文
章
目
录

1.什么是虚拟线程？
2.为什么需要引入虚拟线程？
3.虚拟线程与传统线程核心区别
4.虚拟线程优缺点
5.如何创建和使用虚拟线程

5.1 使用静态构建器方法
5.2 与ExecutorService结合使用

6.虚拟线程的使用注意事项
7.总结

1.什么是虚拟线程？

虚拟线程，英文是“Virtual Threads”，也称为“用户模式线程（user-mode threads）”或“纤程（fibers）”。

Java21中新引入虚拟线程是一种线程抽象，它提供了一种轻量级的线程实现方式，可以在用户级别进行线程调度和管理。

虚拟线程旨在改进Java中的并发编程模型。传统上，Java使用基于操作系统线程的并发模型，每个线程都需要分配一个操作系统线程来执行。而虚拟线程则提供了一种更高效、更轻量级的线程模型。这也就意味着虚拟线程可以比传统线程创建的数量更多，并且开销也更少。从而使得在自己的线程中运行单独任务或请求变得更加实用高效，能满足高吞吐量的应用程序。

2.为什么需要引入虚拟线程？

在传统的基于操作系统线程的并发模型中，创建、销毁线程以及在线程之间切换会产生较大的开销，这限制了Java应用程序在处理大规模并发时的性能和扩展性。此外，由于操作系统线程的数量有限，当应用程序需要创建大量线程时，可能会导致资源耗尽或性能下降。

为了解决这些问题，虚拟线程应运而生。它通过引入轻量级的线程模型，使Java应用程序能够创建数百万甚至数十亿个线程，而不再受操作系统线程数量的限制。这使得Java应用程序能够更好地适应大规模并发场景，并提供了更高的性能和可伸缩性。虚拟线程的出现，为Java应用程序在处理大规模并发时的性能和扩展性带来了突破性的提升。

3.虚拟线程与传统线程核心区别

1）传统Java线程是由操作系统级别的线程，需要在JVM外部进行管理和调度。

2）虚拟线程则是由JVM内部实现的，可以在JVM内部进行管理和调度。

4.虚拟线程优缺点

虚拟线程的优点主要包括：

更高的性能：虚拟线程能够减少线程的创建和销毁开销，同时避免受到操作系统线程数量的限制，从而提供更高的性能。
更好的可伸缩性：由于虚拟线程可以创建数百万甚至数十亿个线程，因此Java应用程序能够更好地适应大规模并发场景，并具有更好的可伸缩性。
更低的资源消耗：相比于操作系统线程，虚拟线程是轻量级的，占用的内存和CPU资源更少。

然而，虚拟线程也存在一些潜在的缺点：

学习成本较高：使用虚拟线程需要对并发编程模型有一定的理解，并且需要适应新的API和开发范式。
可能引入新的问题：由于虚拟线程是一个相对较新的功能，可能会存在一些未知的问题或者不稳定性。

5.如何创建和使用虚拟线程

在Java 21中创建和使用虚拟线程主要有3种常用方法：

5.1 使用静态构建器方法

Thread.startVirtualThread方法将可运行Runnable对象作为参数来创建，并立即启动运行虚拟线程，案例代码：

Runnable runnable = () -> {
    System.out.println(\"Hello, www.panziye.com\");
};

// 使用静态构建器方法
Thread virtualThread = Thread.startVirtualThread(runnable);

也可以使用Thread.ofVirtual()来创建，这里还可以设置一些属性，比如：线程名称。代码如下：

Thread.ofVirtual()
        .name(\"panziye-virtual-thread\")
        .start(runnable);

5.2 与ExecutorService结合使用

从JDK5开始，就推荐开发人员使用ExecutorServices而不是直接使用Thread类了。现在，Java 21中引入了使用虚拟线程，所以也有了新的ExecutorService来适配，一起看下下面的代码：

Runnable runnable = () -> {
    System.out.println(\"Hello, www.panziye.com\");
};

try (ExecutorService executorService = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        executorService.submit(runnable);
    }
}

上述代码在try代码块中创建了一个ExecutorService，用来为每个提交的任务创建虚拟线程来运行处理。
5.3 使用虚拟线程工厂

我们还可以创建一个生成虚拟线程的工厂来管理，具体看下面的例子：

Runnable runnable = () -> {
    System.out.println(\"Hello, www.panziye.com\");
};

ThreadFactory virtualThreadFactory = Thread.ofVirtual()
        .name(\"panziye\", 0)
        .factory();

Thread factoryThread = virtualThreadFactory.newThread(runnable);
factoryThread.start();

这段代码创建了一个虚拟线程工厂，每个虚拟线程名称都会以panziye为前缀、以数字结尾（从0开始累加）的名称。