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Spring Boot 3.2 尝鲜，开箱即用的虚拟线程和 GraalVM

Author: good · 分类： Java ·    2024年12月 · tags:

Spring Boot 3.2 已经发布，让我们用 Java 21、GraalVM 和虚拟线程来尝试一下。

Spring Boot 3.2 支持：

  • Java 21
  • 虚拟线程
  • 原生镜像（自 2022 年 11 月 Spring Boot 3.0 发布以来，Spring Boot 已在生产环境中支持 GraalVM 原生镜像）

1、Java 21

我们期待 2023 年 9 月 19 日发布的 Java 21，Spring Boot 3.2 已经做到完全支持了。

正如所声明的那样，Java 21 提供了数千项性能、稳定性和安全性改进，包括平台增强功能，可帮助开发人员提高生产力并推动整个组织的创新和增长。

2、虚拟线程

更重要的更新之一是虚拟线程，这是 Project Loom 提供的功能。我们不打算深入细节，官方 JEP 提供了很好的解释：

https://openjdk.org/jeps/444

3、GraalVM 和本机镜像

GraalVM 是一种高性能 JDK，可以使用替代的即时 (JIT) 编译器来加快 Java 和基于 JVM 的应用程序的性能。

Native Image 是一种提前将 Java 代码编译为独立可执行文件（称为本机映像）的技术。该可执行文件包括应用程序类、其依赖项中的类、运行时库类以及来自 JDK 的静态链接本机代码。

它不在 Java VM 上运行，但包含来自不同运行时系统的必要组件，如内存管理、线程调度等。与 JVM 相比，生成的程序具有更快的启动时间和更低的运行时内存开销。

4、尝鲜一下

让我们从安装 Java 21.0.1 graal 开始，最简单的方法是使用SDKMAN 并将其指定为您机器的默认 Java 版本：

  • sdk install java 21.0.1-graal
  • sdk default java 21.0.1-graal

另一种安装方法是手动下载

https://www.graalvm.org/downloads/

我们将使用Spring Initializr页面创建一个新的Spring Boot项目，使用 Spring Boot 3.2.0、Java 21、Gradle-Groovy以及Spring Web和GraalVM本地支持依赖项。

要在 Spring Boot 3.2 中启用虚拟线程，我们只需在 application.yml 或 application.properties 文件中设置一个属性：

spring.threads.virtual.enabled：true

这个配置起到的作用：

  • Tomcat 将使用虚拟线程来处理 HTTP 请求。这意味着处理 Web 请求的应用程序代码（例如控制器中的方法）将在虚拟线程上运行。
  • 调用@Async方法时，Spring MVC 的异步请求处理和 Spring WebFlux 的阻塞执行支持现在将利用虚拟线程
  • 标记有@Scheduled的方法将在虚拟线程上运行

因此，我们将尝试使用这 3 个集成来实现虚拟线程。

此外，一些特定的集成将在虚拟线程上工作，例如 RabbitMQ/Kafka 监听器，以及 Spring Data Redis/Apache pulsar 相关的集成。但这些集成超出了本文的范围，有兴趣的可以参考 Spring Boot 3.2 官方示例。

5、代码

5.1 对于 Tomcat 传入的 HTTP 请求，我们创建一个简单的控制器

@RestController 
@RequestMapping("/test") 
public class TestController { 
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(TestController.class); 
    @GetMapping 
    public void test() { 
        log.info("Rest controller method has been called {}", Thread.currentThread()); 
    } 
}

5.2 异步任务

我们将在应用程序启动时调用其“run”方法

@Component 
public class AsyncTaskExecutorService { 
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(AsyncTaskExecutorService.class); 
    @Async 
    public void run() { 
        log.info("Async task method has been called {}", Thread.currentThread()); 
    } 
}

5.3 Scheduled 定时任务

一个简单的方法，每 15 秒调用一次。

@Component 
public class SchedulerService { 
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(SchedulerService.class); 
    @Scheduled(fixedDelayString = "15000") 
    public void run() { 
        log.info("Scheduled method has been called {}", Thread.currentThread()); 
    } 
}

让我们运行我们的应用程序：

./gradlew bootRun

并调用我们的端点

curl — 位置 — 请求 GET 'localhost:8085/test'

我们得到什么：

Starting AppApplication using Java 21.0.1 with PID 38126 
Started AppApplication in 1.131 seconds (process running for 1.491) 
Async task method has been called VirtualThread[#52,task-1]/runnable@ForkJoinPool-1-worker-5 
Scheduled method has been called VirtualThread[#46,scheduling-1]/runnable@ForkJoinPool-1-worker-1 
Rest controller method has been called VirtualThread[#62,tomcat-handler-0]/runnable@ForkJoinPool-1-worker-1 
Scheduled method has been called VirtualThread[#46,scheduling-1]/runnable@ForkJoinPool-1-worker-1
我们可以看到我们的方法的日志链接到公共 ForkJoinPool 线程池。

根据JEP：预期行为：

JDK 的虚拟线程调度程序是一个工作窃取的 ForkJoinPool，它以 FIFO 模式运行。调度程序的并行度是可用于调度虚拟线程的平台线程的数量。

现在让我们在 GraalVM 上运行它。

首先，我们需要构建一个 GraalVM 本机映像：（此命令可能需要几分钟）然后运行：（使用您的应用程序的名称而不是“app”）

./gradlew nativeCompile 
./build/native/nativeComplie/app

它也可以工作，并且启动时间要快得多，这符合声明的“与 JVM 相比，生成的程序具有更快的启动时间和更低的运行时内存开销”。

在这里您可以找到包含本文中使用的代码的存储库来源：

https://github.com/egor-ponomarev/spring-boot3.2-with-graalvm-virtual-threads-example

结论

Spring Boot 3.2 是我们一直在等待的东西！具有虚拟线程的本机映像允许我们编写能够提供与 Go 类似级别的性能和可扩展性的代码，从而保持 JVM 的强大生态系统。

但是，您必须考虑到并非所有库都已采用其代码来与虚拟线程正常工作（在大多数情况下，它正在用 ReentrantLock 替换“synchronize”块），您应该小心虚拟线程将使用的逻辑。

转自：Java技术迷

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