什么是虚拟线程，和普通线程有什么区别？一文带你秒懂！

在 Java 的世界里， 线程 是我们进行并发编程的基础。通过多线程，我们可以让程序同时执行多个任务，提升效率。而随着 Java 19 引入的 虚拟线程（Virtual Threads），并发编程的玩法变得更加灵活。今天我们就简单的来讲解一下：什么是虚拟线程，它和普通线程有什么区别，为什么它会成为 Java 并发编程的新宠？

1. 什么是线程？

在我们进入虚拟线程之前，先快速回顾一下线程的概念。线程可以理解为程序执行的一个“子任务”，它帮助程序同时执行多个任务，提高效率。比如你写了一个多线程的 Java 程序，每个线程可以处理不同的工作，多个线程同时运行，让任务完成得更快。

在传统的 Java 中，线程是由操作系统管理的，每个线程都占用一定的系统资源，尤其是内存和 CPU。操作系统在不同线程之间切换，分配执行时间，这就是我们常说的 上下文切换（也就是上篇提到的内容）。

2. 什么是虚拟线程？

虚拟线程 是 Java 19 引入的一个全新概念。它的核心思想是：相比传统的 平台线程（也就是由操作系统管理的线程），虚拟线程是由 JVM（Java 虚拟机）管理的轻量级线程。

简单来说，虚拟线程有点像“轻量版”的线程，它的创建和销毁开销很小，能够支持成千上万的并发任务，而不会给系统带来过大的负担。

3. 普通线程和虚拟线程的区别

虚拟线程和普通线程 有几个关键区别，让我们逐一分析。

1. 线程管理方式不同

• 普通线程：传统的线程是由操作系统直接管理的，每创建一个线程都会占用系统资源，并由操作系统负责调度。

• 虚拟线程：虚拟线程由 Java 自己管理，JVM 会把多个虚拟线程映射到少量的真正的操作系统线程上，极大降低了系统的负担。你可以想象虚拟线程是“轻量化”的线程，不会直接依赖操作系统去创建、调度和销毁它们。

2. 创建成本不同

• 普通线程：创建普通线程的成本比较高，因为每个线程都会占用一部分操作系统资源（如内存和 CPU），并且需要频繁的上下文切换。

• 虚拟线程：虚拟线程的创建成本非常低，因为它不需要操作系统参与，大多数管理工作由 JVM 自己来完成。因此，你可以轻松创建成千上万的虚拟线程，而不用担心系统资源被耗尽。

3. 并发编程模型的简化

• 普通线程：由于传统线程的创建和管理成本较高，开发者通常需要引入一些额外的机制来优化并发，比如使用 线程池 来重用线程，避免频繁创建和销毁线程。

• 虚拟线程：虚拟线程的轻量化特点让你不再需要过多考虑线程池的问题。每个任务都可以简单地交给一个虚拟线程去执行，避免了复杂的线程管理逻辑。

4. 阻塞操作的影响

• 普通线程：如果一个线程执行了阻塞操作（比如网络请求或者文件 IO 操作），这个线程就会挂起，直到阻塞操作完成。在高并发情况下，这可能会导致大量线程同时挂起，系统资源吃紧。

• 虚拟线程：虚拟线程可以很好地处理阻塞操作。即使一个虚拟线程执行了阻塞操作，它也不会占用大量系统资源，因为 JVM 可以灵活地将阻塞的虚拟线程挂起，并继续执行其他任务。这种“挂起”和“恢复”的过程非常轻量，系统不会感受到太大的压力。

4. 举个简单的例子

让我们通过一个简单的代码片段来看看如何使用虚拟线程。

在普通线程中创建 10 个任务的方式如下：

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Thread thread = new Thread(() -> {
        System.out.println("Hello from Thread: " + Thread.currentThread().getName());
    });
    thread.start();
}

而在使用虚拟线程的情况下，你可以这样写：

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Thread.startVirtualThread(() -> {
        System.out.println("Hello from Virtual Thread: " + Thread.currentThread().getName());
    });
}

你会发现，使用虚拟线程和使用普通线程的代码几乎一模一样。但背后的区别是巨大的：虚拟线程的创建和调度成本极低，所以你可以创建海量虚拟线程，系统依然能平稳运行。

5. 虚拟线程的优势在哪里？

• 轻量级并发：虚拟线程的轻量化特点让你可以在一个应用中创建成千上万个并发任务，而不会担心线程数过多带来的性能瓶颈。

• 简单易用：使用虚拟线程时，你不需要再担心线程池的管理，可以直接为每个任务分配一个虚拟线程，代码更加简洁明了。

• 更好的资源利用：虚拟线程可以更有效地利用系统资源，尤其是在高并发和 I/O 密集型任务中表现出色。

6. 什么时候用虚拟线程？

虚拟线程特别适合处理 大量并发任务，比如：

• Web 服务：如果你在开发一个高并发的 Web 应用，虚拟线程可以帮助你处理大量的并发请求，而不需要复杂的线程管理。

• I/O 密集型任务：对于需要大量网络或磁盘 I/O 操作的场景，虚拟线程的轻量化和阻塞处理能力能极大提高系统的吞吐量。

不过，虚拟线程并不是所有场景的最佳选择。如果你的任务本身比较短小精悍，或者需要进行大量计算密集型操作，普通线程和线程池可能依然是更好的选择。

7. 总结

• 普通线程 是由操作系统管理的重量级线程，每个线程都会占用系统资源，适用于处理有限数量的并发任务。

• 虚拟线程 是 Java 19 引入的轻量级线程，由 JVM 管理，能够支持大量并发任务，适合 I/O 密集型任务和高并发场景。

虚拟线程的出现为 Java 并发编程带来了新的思路，它极大简化了并发模型，并为高并发场景提供了更好的解决方案。希望通过这篇文章的解释，你对虚拟线程和普通线程的区别有了更清晰的理解！

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