面试官：什么是虚拟线程？为什么要有虚拟线程？

Java 中的虚拟线程，也叫做协程或“轻量级线程”，它诞生于 JDK 19（预览 API），正式发布于 JDK 21，它是一种在 Java 虚拟机（JVM）层面实现的逻辑线程，不直接和操作系统的物理线程一一对应，因此它可以减少上下文切换所带来的性能开销。

操作系统线程、普通线程（Java 线程）和虚拟线程的关系如下：

虚拟线程使用

虚拟线程的创建方式，主要有以下 4 种：

1. Thread.startVirtualThread(Runnable task)
2. Thread.ofVirtual().unstarted(Runnable task)
3. Thread.ofVirtual().factory()
4. Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()

具体示例如下。

1.startVirtualThread

创建虚拟线程，并直接启动执行任务：

// 创建并启动虚拟线程
Thread.startVirtualThread(() -> {
    System.out.println("Do virtual thread.");
});

2.unstarted

只创建虚拟线程，但不直接启动：

// 创建虚拟线程
Thread vt = Thread.ofVirtual().unstarted(()->{
    System.out.println("Do virtual thread.");
});
// 运行虚拟线程
vt.start();

3.factory

先创建虚拟线程工厂，然后再使用工厂创建虚拟线程，之后再调用 start() 方法进行执行：

// 创建虚拟线程工厂
ThreadFactory tf = Thread.ofVirtual().factory();
// 创建虚拟线程
Thread vt = tf.newThread(()->{
    System.out.println("Do virtual thread.");
});
// 运行虚拟线程
vt.start();

4.newVirtualThreadPerTaskExecutor

使用线程池的方式创建虚拟线程：

// 创建一个支持虚拟线程的线程池
ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();
executor.submit(()->{
    System.out.println("Do virtual thread.");
});

虚拟线程 VS 普通线程

虚拟线程和普通线程的区别主要体现在以下几点：

1. 普通线程是和操作系统的物理线程是一一对应的，而虚拟线程是 JVM 层面的逻辑线程，并不和操作系统的物理线程一一对应，它可以看作是轻量级的线程。
2. 普通线程默认创建的是用户线程（而守护线程），而虚拟线程是守护线程，并且其守护线程的属性不能被修改，如果修改就会报错，如下图所示：

3. 虚拟线程由 JVM 调度和使用，避免了普通线程频繁切换的性能开销，所以相比于普通的线程来说，运行效率更高。

小结

线程是轻量级的进程，而虚拟线程则是轻量级的线程，虚拟线程是 JVM 层面实现的逻辑线程，不直接和操作系统的物理线程一一对应，因此使用它可以减少线程上下文切换所带来的性能开销。它和普通线程的线程类型也不同，普通线程是默认是用户线程类型，而虚拟线程则是守护线程（而且不能被修改）。