JDK19 - 虚拟线程详解
JDK19 - 虚拟线程详解
- 前言
- 一. Continuation 和 虚拟线程
-
- 1.1 Continuation 案例
- 1.2 Continuation 内的重要成员
- 1.3 run() 执行/恢复执行
- 1.4 yield() 暂停执行
- 1.5 测试和小总结
- 二. VirtualThread 解读
-
- 2.1 VirtualThread 内的重要成员和构造
- 2.2 VirtualThread 的首次执行
- 2.3 结束阻塞再次调度
- 2.4 跟着Debug走一遍
前言
之前在 Virtual Thread 虚拟线程探究 这篇文章里面主要讲了一下虚拟线程的使用和简要的介绍。这篇文章我们就来深入学习一下相关的原理。
虚拟线程的实现可以由两个部分组成：
Continuation：一种提供执行和暂停函数的服务类。Scheduler：执行器。负责将虚拟线程挂载到平台线程上。底层交给ForkJoinPool执行。
一. Continuation 和 虚拟线程
虚拟线程的实现，底层重度依赖于Continuation这个类的实现。
Loom的愿景是啥？write sync run async。- 那遇到同步阻塞（
write sync）的时候怎么办？将底层切换为异步非阻塞（run async）。 - 异步事件处理完了之后怎么办？需要切回原先的代码点继续执行。
从上面可以发现，有两个重要的功能点就是：
- 同步切异步：暂停执行。
- 异步处理完毕时切同步：恢复执行。
虚拟线程会把调度任务包装到一个Continuation 实例中，在里面主要完成上面两件事情 ：
- 当任务需要阻塞挂起的时候，调用
Continuation的yield操作进行阻塞。 - 任务需要解除阻塞继续执行的时候，则调用
Continuation的run恢复执行。
1.1 Continuation 案例
我们用一个简单的案例，让大家直观的感受到Continuation的作用和神奇之处。不过在此之前，Continuation属于非常底层的一种API，常规情况下，我们无法直接调用，因此我们在编写测试用例的时候，需要添加相关的参数。我们给Java Compiler添加以下参数：
--add-exports java.base/jdk.internal.vm=ALL-UNNAMED
如图：
代码如下：
@org.junit.Test
public void testContinuation(){
ContinuationScope scope = new ContinuationScope("scope");
Continuation continuation = new Continuation(scope, () -> {
System.out.println("Running before yield");
Continuation.yield(scope);
System.out.println("Running after yield");
});
System.out.println("First run");
// 第一次执行Continuation.run
continuation.run();
System.out.println("Second run");
// 第二次执行Continuation.run
continuation.run();
System.out.println("Done");
}
如果运行时候还是报错了：
java.lang.IllegalAccessError: class Test (in unnamed module @0x4d76f3f8) cannot access class jdk.internal.vm.ContinuationScope (in module java.base) because module java.base does not export jdk.internal.vm to unnamed module @0x4d76f3f8
我们给UT添加相关的VM参数即可：
再次运行即可成功执行：
从这个运行结果我们可以看出来：
Continuation实例进行yield调用后进入阻塞。- 再次调用其
run方法就可以从yield的调用之处往下执行，从而实现了程序的中断和恢复。
1.2 Continuation 内的重要成员
public class Continuation {
// 是否开启本地缓存
private static final boolean PRESERVE_EXTENT_LOCAL_CACHE;
// 主要用于对 Java 核心类库中的一些非公开方法和字段的访问
private static final JavaLangAccess JLA = SharedSecrets.getJavaLangAccess();
// 实际运行的 runnable，外部传入
private final Runnable target;
// scope对象，使用同一scope的Continuation可以相互之间yield
private final ContinuationScope scope;
// 父节点
private Continuation parent;
// 子节点
private Continuation child;
// 栈内存空间
private StackChunk tail;
// 当前Continuation是否已完成
private boolean done;
// 装载状态
private volatile boolean mounted = false;
// yield信息
private Object yieldInfo;
// 标记一个未挂载的Continuation是否通过强制抢占式卸载
private boolean preempted;
public Continuation(ContinuationScope scope, Runnable target) {
this.scope = scope;
this.target = target;
}
}
我们从这个成员结构上可以发现几个重要的点：
Continuation的数据结构是一个链表。有父节点和子节点。Continuation中唯一的构造函数有俩参数：一个是ContinuationScope（用于标识Continuation）。一个是Runnable：我们要执行的任务。
如图：
我们再来说下ContinuationScope 和Continuation的关系。
ContinuationScope是一个用于标识Continuation的作用域的类。它可以被看作是一个上下文环境，用于将Continuation与特定的执行环境相关联。在协程或轻量级线程的实现中，ContinuationScope通常用于区分不同的协程或线程，以便在不同的上下文中执行Continuation。
Continuation是一个表示协程或轻量级线程的对象。它可以被看作是一个可以中断和恢复的执行单元。通过Continuation，可以实现在不同的执行环境中暂停和恢复执行，从而实现协程的切换和轻量级线程的执行。
同时两者满足：
- 一个
Continuation必须绑定一个ContinuationScope上下文环境。 - 一个
ContinuationScope上下文环境可以绑定多个Continuation。
1.3 run() 执行/恢复执行
public final void run() {
while (true) {
// 进行线程装载
mount();
JLA.setExtentLocalCache(extentLocalCache);
// 如果这个任务已经执行完毕了，就抛异常
if (done)
throw new IllegalStateException("Continuation terminated");
// 获取当前虚拟线程对应的运载线程
Thread t = currentCarrierThread();
// 如果parent和child都执行了yield，但是child先执行run。倘若当前线程和父
if (parent != null) {
if (parent != JLA.getContinuation(t))
throw new IllegalStateException();
} else
this.parent = JLA.getContinuation(t);
// 运载线程设置当前Continuation实例
JLA.setContinuation(t, this);
try {
boolean isVirtualThread = (scope == JLA.virtualThreadContinuationScope());
// 此处判断是否存在堆栈内存空间，如不存在则说明未开始
if (!isStarted()) {
// 相当于执行我们的task任务了
enterSpecial(this, false, isVirtualThread);
} else {
assert !isEmpty();
// 如果执行过了，那么isContinue为true，代表继续执行。
enterSpecial(this, true, isVirtualThread);
}
} finally {
fence();
try {
// 清理
assert isEmpty() == done : "empty: " + isEmpty() + " done: " + done + " cont: " + Integer.toHexString(System.identityHashCode(this));
// 当前Continuation执行完毕，那么重新将Continuation指向父节点，链表执行。
JLA.setContinuation(currentCarrierThread(), this.parent);
// 如果有父节点，那么清理一下子节点（说明这个子节点被执行过了）
if (parent != null)
parent.child = null;
// 进行后置的yield清理工作
postYieldCleanup();
// 进行unmount卸载操作
unmount();
// 判断是否需要保留当前线程的本地缓存并处理
if (PRESERVE_EXTENT_LOCAL_CACHE) {
extentLocalCache = JLA.extentLocalCache();
} else {
extentLocalCache = null;
}
JLA.setExtentLocalCache(null);
} catch (Throwable e) { e.printStackTrace(); System.exit(1); }
}
// 到这里为止，我们就来到了父Continuation
assert yieldInfo == null || yieldInfo instanceof ContinuationScope;
// 两种可能
// 情况一：执行完了，清除相关引用并结束死循环（返回）
if (yieldInfo == null || yieldInfo == scope) {
this.parent = null;
this.yieldInfo = null;
return;
} else {
// 此时是子Continuation执行了yield，那么需要将控制权转义给父Continuation来进行yield操作
parent.child = this;
parent.yield0((ContinuationScope)yieldInfo, this);
parent.child = null;
}
}
}
1.4 yield() 暂停执行
我们来看下相关代码：
// 将当前的延续挂起到给定范围
public static boolean yield(ContinuationScope scope) {
// 获取当前运载线程的Continuation
Continuation cont = JLA.getContinuation(currentCarrierThread());
Continuation c;
// 基于当前的 Continuation 向父节点方向遍历寻找。直到找到一个节点的ContinuationScope（上下文环境）
// 和当前的上下文环境不一致的时候停止。也就是找到当前上下文环境里面，Continuation边界
for (c = cont; c != null && c.scope != scope; c = c.parent)
;
// 找不到就抛异常
if (c == null)
throw new IllegalStateException("Not in scope " + scope);
// 找到了就调用yield函数，将当前执行权交给父Continuation
return cont.yield0(scope, null);
}
private boolean yield0(ContinuationScope scope, Continuation child) {
// 代码将`preempted`变量设置为false，表示当前的Continuation对象没有被抢占。
preempted = false;
// 检查当前传入的scope（上下文）和当前Continuation的scope是否已只，若不相等，说明需要切换到不同的scope
// 那么就将传入的scope赋值给当前Continuation对象的yieldInfo信息中，表示要在父Continuation中进行yield操作
// 这里和run函数的最后处理做对其（else分支）
if (scope != this.scope)
this.yieldInfo = scope;
// 进行yield操作
int res = doYield();
U.storeFence(); // needed to prevent certain transformations by the compiler
assert scope != this.scope || yieldInfo == null : "scope: " + scope + " this.scope: " + this.scope + " yieldInfo: " + yieldInfo + " res: " + res;
assert yieldInfo == null || scope == this.scope || yieldInfo instanceof Integer : "scope: " + scope + " this.scope: " + this.scope + " yieldInfo: " + yieldInfo + " res: " + res;
// 若child不是null，说明当前Continuation对象是子Continuation，那么需要把结果传递给父Continuation
if (child != null) { // TODO: ugly
if (res != 0) {
child.yieldInfo = res;
} else if (yieldInfo != null) {
assert yieldInfo instanceof Integer;
child.yieldInfo = yieldInfo;
} else {
child.yieldInfo = res;
}
this.yieldInfo = null;
} else {
// 若当前是父Continuation，那么根据yield结果做不同处理
if (res == 0 && yieldInfo != null) {
res = (Integer)yieldInfo;
}
this.yieldInfo = null;
if (res == 0)
// 续执行前回调
onContinue();
else
// Continuation固定在运载线程前回调
onPinned0(res);
}
assert yieldInfo == null;
return res == 0;
}
1.5 测试和小总结
其实对上面的流程进行一个简要的总结就是。
针对 run() 执行/恢复执行：
- 先进行装载。把
Continuation实例和运载线程进行绑定。 - 判断是否存在堆栈内存空间，若存在，说明之前已经执行过一部分调用栈了。那么继续执行（倘若执行过调用栈，那么会把相关数据信息存储到堆内存中）。
- 若不存在，则完整的执行一遍调用栈即可。
- 当前
Continuation执行完毕，卸载。然后更新Continuation指向为父Continuation。 - 若
yieldInfo就是当前的scope环境或者为null，说明执行完毕，退出死循环。 - 否则，说明是子
Continuation执行了yield函数，那么此时需要将控制权交给父Continuation。
针对 yield() 暂停执行：
- 会从当前
Continuation实例开始向父节点遍历寻找scope边界处的Continuation。将控制权交给最顶层的Continuation（前提是同一个scope上下文） - 进行
yield操作进入阻塞。 - 如果当前是子
Continuation，将结果传递给父Continuation。 - 如果当前是父
Continuation，那么针对yield结果做不同处理。比如是否要继续执行当前Continuation。
案例如下：
@org.junit.Test
public void test4(){
ContinuationScope scope1 = new ContinuationScope("scope1");
ContinuationScope scope2 = new ContinuationScope("scope2");
ContinuationScope scope3 = new ContinuationScope("scope3");
Continuation child2 = new Continuation(scope3, () -> {
System.out.println("before scope yield");
Continuation.yield(scope1);
System.out.println("after scope yield");
});
Continuation child1 = new Continuation(scope2, () -> {
System.out.println("before child2 run");
child2.run();
System.out.println("after child2 run");
});
Continuation continuation = new Continuation(scope1, () -> {
System.out.println("before child1 run");
child1.run();
System.out.println("after child1 run");
});
System.out.println("before run");
continuation.run();
System.out.println("before run again");
continuation.run();
System.out.println("end");
}
最终输出结果如下：
执行yield的时候，我们传入的是scope1，但是当前的上下文却是scope3。发现两者并不一致，因此根据代码逻辑，就会将控制权交给scope1本身。此时scope1进入阻塞。
用泳道图表示如下：
二. VirtualThread 解读
我们从案例出发：
private static int sendHttpRequest() {
try {
HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
.uri(URI.create("https://www.google.com/"))
.build();
HttpResponse<String> httpResponse = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
return httpResponse.statusCode();
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
@org.junit.Test
public void testVT()throws Exception{
Runnable sendHttpTask = () -> {
System.out.println(new Random().nextInt());
// 虚线程执行过程中，同步阻塞式发送Http请求
System.out.println(sendHttpRequest());
System.out.println(new Random().nextInt());
};
// 1. 创建虚线程
Thread virtualThread = Thread.ofVirtual().unstarted(sendHttpTask);
// 2. 启动虚线程
virtualThread.start();
// 等待虚线程执行完毕
virtualThread.join();
}
2.1 VirtualThread 内的重要成员和构造
虚拟线程VirtualThread构造：
private static final Unsafe U = Unsafe.getUnsafe();
private static final ContinuationScope VTHREAD_SCOPE = new ContinuationScope("VirtualThreads");
private static final ForkJoinPool DEFAULT_SCHEDULER = createDefaultScheduler();
private static final ScheduledExecutorService UNPARKER = createDelayedTaskScheduler();
private static final int TRACE_PINNING_MODE = tracePinningMode();
private static final long STATE = U.objectFieldOffset(VirtualThread.class, "state");
private static final long PARK_PERMIT = U.objectFieldOffset(VirtualThread.class, "parkPermit");
private static final long CARRIER_THREAD = U.objectFieldOffset(VirtualThread.class, "carrierThread");
private static final long TERMINATION = U.objectFieldOffset(VirtualThread.class, "termination");
private final Executor scheduler;
private final Continuation cont;
private final Runnable runContinuation;
private volatile int state;
private static final int NEW = 0;
private static final int STARTED = 1;
private static final int RUNNABLE = 2; // runnable-unmounted
private static final int RUNNING = 3; // runnable-mounted
private static final int PARKING = 4;
private static final int PARKED = 5; // unmounted
private static final int PINNED = 6; // mounted
private static final int YIELDING = 7; // Thread.yield
private static final int TERMINATED = 99; // final state
private static final int SUSPENDED = 1 << 8;
private static final int RUNNABLE_SUSPENDED = (RUNNABLE | SUSPENDED);
private static final int PARKED_SUSPENDED = (PARKED | SUSPENDED);
private volatile boolean parkPermit;
private volatile Thread carrierThread;
private volatile CountDownLatch termination;
挑几个重点：
DEFAULT_SCHEDULER：默认的调度器。底层是ForkJoinPool。UNPARKER：调度线程实例，用于唤醒带超时阻塞的虚拟线程实例。用于sleep的唤醒操作。TRACE_PINNING_MODE：pined thread的跟踪模式。cont：Continuation实例。主要负责虚拟线程的阻塞和继续执行操作。runContinuation：Continuation实例中包装的Runnable实例。state：虚拟线程的状态。由JVM直接访问和修改。parkPermit：park操作的许可。carrierThread：运载线程实例。termination：一个栅栏值，用于join操作。
再来看下它的唯一构造器：
VirtualThread(Executor scheduler, String name, int characteristics, Runnable task) {
super(name, characteristics, /*bound*/ false);
Objects.requireNonNull(task);
// 若调度器非空，直接使用，这个分支不会走到。
if (scheduler == null) {
Thread parent = Thread.currentThread();
// 如果父线程是虚拟线程，那么使用父虚拟线程的调度器
if (parent instanceof VirtualThread vparent) {
scheduler = vparent.scheduler;
} else {
// 否则使用默认的调度器
scheduler = DEFAULT_SCHEDULER;
}
}
this.scheduler = scheduler;
this.cont = new VThreadContinuation(this, task);
this.runContinuation = this::runContinuation;
}
主要做了这么几件事：
- 给定一个默认的调度器
ForkJoinPool。 - 初始化一个
Continuation。在Continuation的基础上封装成一个VThreadContinuation。 - 封装一下
Continuation的Runnable，最终将它提交给调度器来执行。
我们看一下VThreadContinuation，它继承于Continuation：
private static class VThreadContinuation extends Continuation {
VThreadContinuation(VirtualThread vthread, Runnable task) {
// 父类Continuation构造，传入一个Scope（上下文环境）和一个VirtualThread.run()函数。
super(VTHREAD_SCOPE, () -> vthread.run(task));
}
// 同时重写了onPinned函数，基于跟踪模式决定pinned线程栈的打印策略
@Override
protected void onPinned(Continuation.Pinned reason) {
if (TRACE_PINNING_MODE > 0) {
boolean printAll = (TRACE_PINNING_MODE == 1);
PinnedThreadPrinter.printStackTrace(System.out, printAll);
}
}
}
而我们上面创建虚拟线程时调用的代码，实际上就是调用构造函数进行了一系列的初始化动作：
Thread virtualThread = Thread.ofVirtual().unstarted(sendHttpTask);
紧接着执行了start函数：
virtualThread.start();
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ VirtualThread.start() ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
@Override
void start(ThreadContainer container) {
// 尝试将虚拟线程的状态改为 STARTED
if (!compareAndSetState(NEW, STARTED)) {
throw new IllegalThreadStateException("Already started");
}
// bind thread to container
setThreadContainer(container);
// start thread
boolean started = false;
container.onStart(this); // may throw
try {
// extent locals may be inherited
inheritExtentLocalBindings(container);
// 平台代码完成这段代码的执行
submitRunContinuation();
started = true;
} finally {
if (!started) {
setState(TERMINATED);
container.onExit(this);
afterTerminate(/*executed*/ false);
}
}
}
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ VirtualThread.submitRunContinuation() ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
private void submitRunContinuation() {
submitRunContinuation(false);
}
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ VirtualThread.submitRunContinuation() ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
private void submitRunContinuation(boolean lazySubmit) {
try {
// 是否开启延迟提交
if (lazySubmit && scheduler instanceof ForkJoinPool pool) {
pool.lazySubmit(ForkJoinTask.adapt(runContinuation));
} else {
// 倘若不开启，就把runContinuation任务提交。
scheduler.execute(runContinuation);
}
} catch (RejectedExecutionException ree) {
// ...省略
}
}
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ VirtualThread.runContinuation() ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
private void runContinuation() {
// 从这段代码可以发现，到目前为止的执行任务都是交给平台线程来执行的。
if (Thread.currentThread().isVirtual()) {
throw new WrongThreadException();
}
boolean firstRun;
int initialState = state();
// 如果虚拟线程的状态处于刚启动，那么就把他改为执行中，并且标记为首次执行
if (initialState == STARTED && compareAndSetState(STARTED, RUNNING)) {
// first run
firstRun = true;
} else if (initialState == RUNNABLE && compareAndSetState(RUNNABLE, RUNNING)) {
// 否则，说明这个线程已经处于执行状态了，那么就设置park的许可，并标记为非首次执行
setParkPermit(false);
firstRun = false;
} else {
// not runnable
return;
}
// notify JVMTI before mount
if (notifyJvmtiEvents) notifyJvmtiMountBegin(firstRun);
try {
// 执行Continuation的run函数。
cont.run();
} finally {
// 如果执行完毕了，就做后续的清理工作。
if (cont.isDone()) {
afterTerminate(/*executed*/ true);
} else {
// 倘若没有执行完成，说明某个地方调用了Continuation.yield()函数，或者pin到运载线程中进行了park操作
// 例如LockSupport的park操作
afterYield();
}
}
}
总结下就是：（注意，这里都是平台线程来完成）
- 虚拟线程
VirtualThread在Continuation的基础上，封装了下run函数。主要做了虚拟线程状态state的维护工作。刚启动的时候改为STARTED。 - 以及虚拟线程发生
park的时候（阻塞挂起），调用afterYield()函数，也是做了状态的维护的动作。 - 而真正的
run/yield逻辑则交给底层的Continuation来实现。
2.2 VirtualThread 的首次执行
在经历了VirtualThread的一层封装之后（维护了虚拟线程的状态变化），最后会调用实际的Continuation对象的run函数。
1.当首次执行Continuation.run函数的时候，会先执行VirtualThread.run方法。主要目的就是将当前的虚拟线程装载到载体线程上。
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ VirtualThread.run() ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
@ChangesCurrentThread
private void run(Runnable task) {
assert state == RUNNING;
boolean notifyJvmti = notifyJvmtiEvents;
// first mount
mount();
if (notifyJvmti) notifyJvmtiMountEnd(true);
// emit JFR event if enabled
if (VirtualThreadStartEvent.isTurnedOn()) {
var event = new VirtualThreadStartEvent();
event.javaThreadId = threadId();
event.commit();
}
try {
task.run();
} catch (Throwable exc) {
dispatchUncaughtException(exc);
} finally {
try {
// pop any remaining scopes from the stack, this may block
StackableScope.popAll();
// emit JFR event if enabled
if (VirtualThreadEndEvent.isTurnedOn()) {
var event = new VirtualThreadEndEvent();
event.javaThreadId = threadId();
event.commit();
}
} finally {
// last unmount
if (notifyJvmti) notifyJvmtiUnmountBegin(true);
unmount();
// final state
setState(TERMINATED);
}
}
}
这段代码看起来比较长，但是再把它精简一点，核心的三个步骤就是：
mount();
try{
task.run();
}finally{
unmount();
}
- 将
VirtualThread装载到CarrierThread上。 - 调用真正的
Task任务，本文的案例就是sendHttpTask。 - 从载体上卸载这个虚拟线程。返回时，当前线程就是当前平台。
2.本文的案例中，sendHttpTask这个任务存在IO阻塞。而Loom会重写所有可能的同步阻塞。一旦出现阻塞点，最终就会调用VirtualThread.park()方法。这里是我的调用链：
VirtualThread.park()方法做了啥：
@Override
void park() {
assert Thread.currentThread() == this;
// complete immediately if parking permit available or interrupted
if (getAndSetParkPermit(false) || interrupted)
return;
// park the thread
setState(PARKING);
try {
if (!yieldContinuation()) {
// park on the carrier thread when pinned
parkOnCarrierThread(false, 0);
}
} finally {
assert (Thread.currentThread() == this) && (state() == RUNNING);
}
}
核心做了两件事情：
- 把虚拟线程状态置为
PARKING。 - 调用
yieldContinuation函数，也是VirtualThread里面对原生Continuation.yield()函数的一层封装。
@ChangesCurrentThread
private boolean yieldContinuation() {
boolean notifyJvmti = notifyJvmtiEvents;
// unmount
if (notifyJvmti) notifyJvmtiUnmountBegin(false);
unmount();
try {
// 利用Continuation的yield函数，停止继续执行，等待外部调用Continuation.run之后恢复执行
return Continuation.yield(VTHREAD_SCOPE);
} finally {
// 倘若执行到这里，说明外部已经调用了Continuation.run函数，此时重新将虚拟线程进行挂载，利用虚拟线程执行后续代码
mount();
if (notifyJvmti) notifyJvmtiMountEnd(false);
}
}
yieldContinuation()方法中，先进行unmount卸载。那么运载线程此刻就可以不再执行虚拟线程的任务了，就可以干别的事情了。- 然后执行
Continuation的yield函数，实现真正的“暂停”。等待外部调用Continuation.run之后恢复执行。
这里可以看出来，此时虚拟线程已经进入了阻塞状态。由于运载线程已经和虚拟线程解除了绑定，因此运载线程可以做自己想做的事情。所以并没有“真正的阻塞”（真正的阻塞指OS Thread的阻塞，而运载线程是绑定了OS Thread的，而VirtualThread是不会直接绑定OS Thread的，它依靠运载线程执行代码）
2.3 结束阻塞再次调度
当网络的IO请求处理完毕之后，就会调用VirtualThread.unpark方法：
@Override
@ChangesCurrentThread
void unpark() {
Thread currentThread = Thread.currentThread();
if (!getAndSetParkPermit(true) && currentThread != this) {
int s = state();
if (s == PARKED && compareAndSetState(PARKED, RUNNABLE)) {
if (currentThread instanceof VirtualThread vthread) {
Thread carrier = vthread.carrierThread;
carrier.setCurrentThread(carrier);
try {
submitRunContinuation();
} finally {
carrier.setCurrentThread(vthread);
}
} else {
submitRunContinuation();
}
} else if (s == PINNED) {
// unpark carrier thread when pinned.
synchronized (carrierThreadAccessLock()) {
Thread carrier = carrierThread;
if (carrier != null && state() == PINNED) {
U.unpark(carrier);
}
}
}
}
}
主要做了两件事情：
- 将虚拟线程的状态置为
RUNNABLE。 - 再次调用
submitRunContinuation函数（这里就和第一次执行时候的逻辑大致一样了），将任务交给线程池来调度。同样地submitRunContinuation函数最终把任务交给runContinuation。
只不过执行runContinuation函数的时候，走的不再是第一个分支了，如图：
然后开始调用cont.run()，借助Continuation来完成任务栈的恢复调用。最终Continuation执行完毕，将虚拟线程的状态置为TERMINATED。
2.4 跟着Debug走一遍
1.启动Test，创建了一个虚拟线程（未启动），做一些初始化操作（调度器、VirtualThread自己封装的Continuation等）虚拟线程状态：New。
2.紧接着准备启动虚拟线程了：
此时是我们第一次启动该虚拟线程，调用栈为：
VirtualThread.start()：虚拟线程状态：STARTED。- 调用
submitRunContinuation–>交给调度器执行runContinuation任务（默认底层ForkJoinPool）。 runContinuation里面，主要是对原生Continuation的一层封装，维护了虚拟线程的状态，此时状态由STARTED改为RUNNING，并标记为第一次执行。
3.然后执行Continuation.run();，倘若是第一次执行，则还会调用一遍VirtualThread.run方法。将当前虚拟线程装载到运载线程上。运载完毕后调用真实的task任务：
调用真实的task任务了
4.直到执行sendHttpRequest这个任务的时候，发现存在IO阻塞，一旦出现阻塞点，就会调用VirtualThread.park函数：此时状态改为PARKING
5.紧接着调用yieldContinuation（同Continuation，都是VirtualThread进行的一层封装）
先进行unmount卸载，解放运载线程，让他可以作别的事情，然后在调用底层的Continuation.yield进行暂停。此时虚拟线程状态为：PARKED
6.当IO结束阻塞之后，调用unpark()函数：如果状态是PARKED，就把他改为RUNNABLE。
最终再次调用了submitRunContinuation函数，根据上面的逻辑，最终走到第二个if分支：
最终再次借助底层的Continuation.run()完成任务的恢复执行（这一部分debug不出来）
最终虚拟线程任务执行完毕，将状态改为TERMINATED
下面在debug的时候是看不到的，因为state的维护都是交给JVM来完成的，看注释。
不仅如此。源码中涉及mount，unmount，notifyJvmtiMount，notifyJvmtiUnmount处，涉及线程 虚线程 的装载与卸载，其之前或之后的代码可能无法debug到。
用流程图表示如下：
最后，关于虚拟线程使用还有一定的局限性，如果我们代码块包含了一些synchronized关键字，虚拟线程就无法在阻塞操作期间卸载，因为它被固定到其执行线程上。不仅如此，还存在着ThreadLocal的使用相关问题，这类问题会另外写一篇文章去总结分享。