Java協程編程之Loom項目實戰記錄
之前很長一段時間關注JDK協程庫的開發進度，但是前一段時間比較忙很少去查看OpenJDK官網的內容。Java協程項目Loom（因為項目還在開發階段，OpenJDK給出的官網https://openjdk.java.net/projects/loom中只有少量Loom項目相關的信息）已經在2018年之前立項，目前已經發布過基于JDK17編譯和JDK18編譯等早期版本，筆者在下載Loom早期版本的時候只找到JDK18編譯的版本：
下載入口在：https://jdk.java.net/loom
由于該JDK版本過高，目前可以使用主流IDE導入Loom-JDK-18+9進行代碼高亮和語法提醒，暫時找不到方法進行編譯，暫時使用該JDK執行目錄下的的javac命令腳本進行編譯，使用java命令腳本運行。
Loom項目簡單介紹Loom - Fibers, Continuations and Tail-Calls for the JVM
Loom項目的標題已經凸顯了引入的三大新特性：
Fibers：幾年前看過當時的Loom項目的測試代碼就是使用Fiber這個API（現在這個API已經被移除），意為輕量級線程，即協程，又稱為輕量級用戶線程，很神奇的是在目前的JDK中實際上稱為Virtual Thread（虛擬線程） Continuations：直譯為'連續'，實現上有點像閉包，參考不少資料，尚未準確理解其具體含義，感覺可以'粗暴'解讀為'程序接下來要執行什么'或者'下一個要執行的代碼塊' Tail-Calls：尾調用VM級別支持三個新特性不詳細展開，目前只是EA版本，還存在修改的可能性，所以也沒必要詳細展開。
Virtual Thread使用當前版本Loom項目中協程使用并沒有引入一個新的公開的虛擬線程VirtualThread類，雖然真的存在VirtualThread，但這個類使用default修飾符，隱藏在java.lang包中，并且VirtualThread是Thread的子類。協程的創建API位于Thread類中：
使用此API創建協程如下：
public static void main(String[] args) { Thread fiber = Thread.startVirtualThread(() -> System.out.println('Hello Fiber'));}
從當前的源碼可知：
VirtualThread會通過Thread.currentThread()獲取父線程的調度器，如果在main方法運行，那么上面代碼中的協程實例的父線程就是main線程 默認的調度器為系統創建的ForkJoinPool實例（VirtualThread.DEFAULT_SCHEDULER），輸入的Runnable實例會被封裝為RunContinuation，最終由調度器執行 對于timed unpark（正在阻塞，等待喚醒）的協程，使用系統創建的ScheduledExecutorService實例進行喚醒 這個靜態工廠方法創建完協程馬上運行，返回的是協程實例如果按照上面的Thread.startVirtualThread()方法去創建協程，顯然無法定義協程的名稱等屬性。Loom項目為Thread類引入了建造者模式，比較合理地解決了這個問題：
// 創建平臺線程建造器，對應于Thread實例public static Builder.OfPlatform ofPlatform() { return new ThreadBuilders.PlatformThreadBuilder();}// 創建虛擬線程建造器，對應于VirtualThreadpublic static Builder.OfVirtual ofVirtual() { return new ThreadBuilders.VirtualThreadBuilder();}
簡單說就是：
ofPlatform()方法用于構建Thread實例，這里的Platform Thread（平臺線程）其實就是JDK1.0引入的線程實例，普通的用戶線程 ofVirtual()方法用于構建VirtualThread實例，也就是構建協程實例這兩個建造器實例的所有Setter方法鏈展開如下：
public static void main(String[] args) { Thread.Builder.OfPlatform platformThreadBuilder = Thread.ofPlatform() // 是否守護線程 .daemon(true) // 線程組 .group(Thread.currentThread().getThreadGroup()) // 線程名稱 .name('thread-1') // 線程名稱前綴 + 起始自增數字 => prefix + start,下一個創建的線程名稱就是prefix + (start + 1) // start > 0的情況下會覆蓋name屬性配置 .name('thread-', 1L) // 是否啟用ThreadLocal .allowSetThreadLocals(false) // 是否啟用InheritableThreadLocal .inheritInheritableThreadLocals(false) // 設置優先級 .priority(100) // 設置線程棧深度 .stackSize(10) // 設置未捕獲異常處理器 .uncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {@Overridepublic void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {} }); // thread-1 Thread firstThread = platformThreadBuilder.unstarted(() -> System.out.println('Hello Platform Thread First')); // thread-2 Thread secondThread = platformThreadBuilder.unstarted(() -> System.out.println('Hello Platform Thread Second')); Thread.Builder.OfVirtual virtualThreadBuilder = Thread.ofVirtual() // 協程名稱 .name('fiber-1') // 協程名稱前綴 + 起始自增數字 => prefix + start,下一個創建的協程名稱就是prefix + (start + 1) // start > 0的情況下會覆蓋name屬性配置 .name('fiber-', 1L) // 是否啟用ThreadLocal .allowSetThreadLocals(false) // 是否啟用InheritableThreadLocal .inheritInheritableThreadLocals(false) // 設置調度器,Executor實例,也就是調度器是一個線程池,設置為NULL會使用VirtualThread.DEFAULT_SCHEDULER .scheduler(null) // 設置未捕獲異常處理器 .uncaughtExceptionHandler(new Thread.UncaughtExceptionHandler() {@Overridepublic void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {} }); // fiber-1 Thread firstFiber = virtualThreadBuilder.unstarted(() -> System.out.println('Hello Platform Virtual First')); // fiber-2 Thread secondFiber = virtualThreadBuilder.unstarted(() -> System.out.println('Hello Platform Virtual Second'));}
這里可以發現一點，就是建造器是可以復用的。如果想用建造器創建同一批參數設置相同的線程或者協程，可以設置name(String prefix, long start)方法，定義線程或者協程的名稱前綴和一個大于等于0的數字，反復調用Builder#unstarted(Runnable task)方法就能批量創建線程或者協程，名稱就設置為prefix + start、prefix + (start + 1)、prefix + (start + 2)以此類推。協程創建基本就是這么簡單，運行的話直接調用start()方法：
public class FiberSample2 { public static void main(String[] args) throws Exception {Thread.ofVirtual().name('fiber-1').allowSetThreadLocals(false).inheritInheritableThreadLocals(false).unstarted(() -> { Thread fiber = Thread.currentThread(); System.out.printf('[%s,daemon:%s,virtual:%s] - Hello Worldn', fiber.getName(), fiber.isDaemon(), fiber.isVirtual());}).start();// 主線程休眠Thread.sleep(Long.MAX_VALUE); }}
目前無法在主流IDE編譯上面的類，所以只能使用該JDK目錄下的工具編譯和運行，具體如下：
# 執行 - 當前目錄I:J-Projectsframework-source-codefiber-samplesrcmainjava(1)編譯：I:EnvironmentJavajdk-18-loombinjavac.exe I:J-Projectsframework-source-codefiber-samplesrcmainjavacnthrowxfibersampleFiberSample2.java(2)執行main方法：I:EnvironmentJavajdk-18-loombinjava.exe cn.throwx.fiber.sample.FiberSample2
這里也看出了一點，所有的協程實例的daemon標識默認為true且不能修改。
小結如果用嘗鮮的角度去使用Loom項目，可以提前窺探JVM開發者們是如何基于協程這個重大特性進行開發的，這對于提高學習JDK內核代碼的興趣有不少幫助。從目前來看，對于協程的實現Loom項目距離RELEASE版本估計還有不少功能需要完善，包括新增API的穩定性，以及協程是否能夠移植到原有的JUC類庫中使用（當前的Loom-JDK-18+9沒有對原來的線程池等類庫進行修改）等問題需要解決，所以在保持關注的過程中靜心等待吧。
到此這篇關于Java協程編程之Loom項目嘗鮮的文章就介紹到這了,更多相關Java Loom項目內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網！
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