java高并发编程详解

Ⅰ 再见了Future，图解JDK21虚拟线程的结构化并发

Java为我们提供了多种并发编程手段，本文将探讨一些关键概念和方法。首先，简要介绍基础方法，即使用Lambda表达式创建平台线程。然而，这种方法在大多数应用程序服务器中不被鼓励，因此转向更高级的解决方案，如Java的Futures。

JDK 5引入了Futures类，允许开发者将任务提交到线程池并返回结果。通过ExecutorService接口实现任务提交，它是一个用于管理任务执行的机制。然而，Futures存在一些问题，例如，使用Platform线程时，获取结果的操作会阻塞线程，这可能导致性能问题。

Java 21的虚拟线程（Virtual Threads）提供了改进，通过使用Virtual Threads，当使用future.get()方法阻塞线程时，底层的平台线程不会被阻塞。这解决了Futures中的一个关键问题。同时，使用CompletableFuture Pipelines也可以解决阻塞问题，但本文将重点介绍Virtual Threads的优势。

结构化并发的概念旨在更好地组织和管理任务执行。它强调了一个块（如方法或块）内启动的所有任务应在该块结束时终止。这样可以实现更清晰的代码结构和易于理解的执行顺序。Java 21中引入的StructuredTaskScope类试图提供更干净的结构化并发模型，它能够更好地处理任务之间的关系。

StructuredTaskScope类能够自动取消在任一任务失败时执行的后续任务，确保没有未完成的任务遗留。通过使用StructuredTaskScope创建的结构化任务范围，可以实现代码的模块化和一致性，提高开发效率。

本文示例展示了一个用例，其中两个任务可以并行运行，然后将结果合并到单个对象中返回。通过使用StructuredTaskScope.ShutdownOnFailure()方法，可以确保在任一任务失败时，其他任务自动被取消。这避免了等待时间过长或保留未明确终止的线程的问题。

在编写使用StructuredTaskScope的代码时，开发者需要确保任务能够正确处理取消期间设置的中断标志。任务应该检查并适当终止，以确保用例的响应性。总的来说，StructuredTaskScope和Virtual Threads共同提供了一种强大的并发编程方法，适用于将任务拆分为多个子任务的复杂用例。