jdk21中virtual thread需要注意的坑（jdk24之前 synchronized尽量不用）

jdk21正式释放了virtual thread特性，可以在io阻塞的高并发开发中，也能在性能上达到一个质的飞跃。经过网友的测试，一般能提升到300%的吞吐。

但是，有些情况下，性能不但没有提升，反而下降的特别厉害。其中一个原因，就是下面描述的synchronized关键字导致。

⚠️这里需要注意，synchronized关键字，在jdk21、jdk22、jdk23中，会让当前虚拟线程，绑定（Pinning）在os平台线程上，包裹的代码执行完成后，才会从os平台线程卸载。
而一个os的平台线程，一般是当前机器的CPU核心数。例如4核带了超线程=4*2=8个。
换句话说：如果在synchronized关键字的代码中，有一段block阻塞的操作。同时有8个线程都执行了到这段代码中，会导致其他的虚拟线程没有os平台线程可用，一直阻塞等待有空闲的os平台线程。这样会导致本该高速并行的代码，变为排队执行。

这个现象已经被JDK研发团队感知，收集到jep中，可能在jdk24修复，预计在jdk25 LTS版本中完全释放。
https://openjdk.org/jeps/491
https://openjdk.org/projects/jdk/24/
当前解决方案：使用ReentrantLock来替代synchronized。

从下面的代码可以进行测试

public class TestVirtual {

    private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);

    private ReentrantReadWriteLock.WriteLock writeLock = new ReentrantReadWriteLock().writeLock();

    private static final Object lock = new Object();

    // 因为是有synchronized，pinning了os线程，每次执行8个线程，导致后续虚拟线程一直等待
    public void testSync() {
        int i = atomicInteger.incrementAndGet();
        log.info("testSync atomicInteger start = {}", i);
        synchronized (this) {
            log.info("testSync atomicInteger = {}", i);
            try {
                Thread.sleep(10 * 1000L);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            log.info("testSync atomicInteger after = {}", i);
        }
    }

    // 无影响，不会pinning os线程，所有线程都能正常执行
    public void testReentrantLock() {
        int i = atomicInteger.incrementAndGet();
        log.info("testReentrantLock atomicInteger start = {}", i);
        writeLock.lock();
        try {
            log.info("testReentrantLock atomicInteger = {}", i);
            Thread.sleep(10 * 1000L);
            log.info("testReentrantLock atomicInteger after = {}", i);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            writeLock.unlock();
        }
    }

    // 因为sync的是static变量，导致每个os线程上都pinning了一个虚拟线程，并且每次只能执行1个，导致性能损失更大
    public void testSyncGlobal() {
        int i = atomicInteger.incrementAndGet();
        log.info("testSyncGlobal atomicInteger start = {}", i);
        synchronized (lock) {
            log.info("testSyncGlobal atomicInteger = {}", i);
            try {
                Thread.sleep(10 * 1000L);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            log.info("testSyncGlobal atomicInteger after = {}", i);
        }
    }

}

// 因为是有synchronized，pinning了os线程，每次执行8个线程，导致后续虚拟线程一直等待
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    TestVirtual virtual = new TestVirtual();
    Thread.startVirtualThread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            virtual.testSync();
        }
    });
}
// 无影响，不会pinning os线程，所有线程都能正常执行
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    TestVirtual virtual = new TestVirtual();
    Thread.startVirtualThread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            virtual.testReentrantLock();
        }
    });
}
// 因为sync的是static变量，导致每个os线程上都pinning了一个虚拟线程，并且每次只能执行1个，导致性能损失更大
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    TestVirtual virtual = new TestVirtual();
    Thread.startVirtualThread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            virtual.testSyncGlobal();
        }
    });
}