虚拟线程暗藏陷阱：如何规避线程限制超额的风险
2024-03-16 13:19:25
虚拟线程的陷阱：如何避免线程限制超额
引言
虚拟线程是一种新的线程类型，在 Java 21 中引入。它们旨在解决传统线程的限制，如线程开销高和争用问题。虽然虚拟线程很有前途，但在使用它们时仍然需要注意一些陷阱，否则可能会遇到问题。
线程限制超额错误
一个常见的陷阱是线程限制超额错误，如 RejectedExecutionException: 线程限制超额，替换阻塞 worker。此错误表明 ForkJoinPool 中所有平台线程都处于活动状态，无法提交新任务。
在 Java 21 中，虚拟线程使用 ForkJoinPool 管理。ForkJoinPool 会创建固定数量的平台线程，这些线程用于执行任务。当所有平台线程都处于活动状态时，将拒绝提交的新任务，并引发 RejectedExecutionException。
问题根源
当同时使用新虚拟线程处理大量网络 IO 操作时，可能会出现线程限制超额问题。这些 IO 操作通常涉及阻塞调用，这意味着它们将挂起虚拟线程，等待数据可用。由于虚拟线程没有单独的线程池，它们会占用 ForkJoinPool 中的平台线程资源。
如果 ForkJoinPool 中所有平台线程都处于活动状态，而有虚拟线程等待 IO 操作完成，就会出现线程限制超额错误。
解决方案
为了解决这个问题，可以使用无界队列。无界队列允许无限的任务排队，直到有可用的平台线程来执行它们。要使用无界队列，可以使用 ExecutorService 接口的 newWorkStealingPool() 方法创建 ForkJoinPool，如下所示：
ExecutorService executorService = ForkJoinPool.newWorkStealingPool();
使用无界队列后，在 IO 操作完成之前，虚拟线程将自动挂起。这样可以防止 ForkJoinPool 中所有平台线程都处于活动状态，并允许提交更多任务。
更新后的代码
使用无界队列后，更新后的代码如下：
ExecutorService executorService = ForkJoinPool.newWorkStealingPool();
executorService.submit(() -> minioUtil.uploadAndDelete(originPath, targetPath, bucketName));
结论
虚拟线程是一种强大的工具，可以帮助提高 Java 应用程序的性能。但是，在使用它们时需要注意一些陷阱，如线程限制超额错误。通过使用无界队列，可以解决这个问题，并充分利用虚拟线程的好处。
常见问题解答
1. 什么是线程限制超额错误？
线程限制超额错误表示 ForkJoinPool 中所有平台线程都处于活动状态，无法提交新任务。
2. 为什么使用虚拟线程时会出现线程限制超额错误？
当使用虚拟线程处理大量网络 IO 操作时，这些操作可能会挂起虚拟线程，占用 ForkJoinPool 中的平台线程资源。如果所有平台线程都处于活动状态，就会出现线程限制超额错误。
3. 如何解决线程限制超额错误？
可以使用无界队列来解决线程限制超额错误。无界队列允许无限的任务排队，直到有可用的平台线程来执行它们。
4. 如何创建使用无界队列的 ForkJoinPool？
可以使用 ExecutorService 接口的 newWorkStealingPool() 方法创建使用无界队列的 ForkJoinPool。
5. 虚拟线程还有哪些需要注意的陷阱？
除了线程限制超额错误之外，使用虚拟线程时还需要注意其他陷阱，例如：
- 内存泄漏：虚拟线程使用不受垃圾回收器控制的 ThreadLocal 变量，可能会导致内存泄漏。
- 死锁：虚拟线程和平台线程之间可能发生死锁，导致应用程序挂起。
