Javaにおける現代的な並行処理

第7章. 仮想スレッドを利用する最新のフレームワーク

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未来を予測する最善の方法は、それを発明することである。

アラン・ケイ

JDK21で仮想スレッドが導入されたことで、Javaエコシステムはフレームワークの並行処理方法に大きな変化を目の当たりにした。最近のフレームワークの多くは、パフォーマンス、スケーラビリティ、リソース効率を改善するために仮想スレッドを採用している。

この章では、Spring Boot、Quarkus、Jakarta EEなどの主要なフレームワークがどのように仮想スレッドを統合しているかを探る。しかし、これらのフレームワークの内部構造には立ち入らない。興味のある人は、各フレームワークを自分で深く調べたいだろうからだ。

始めよう。

Spring Boot

Spring Bootは、Javaエコシステムでエンタープライズアプリケーションを構築するための、 デファクトフレームワークの1つだ。

歴史的に、Spring BootのWebアプリケーションは主にスレッドパーリクエストモデルに従っており、専用のプラットフォームスレッドが各クライアントリクエストを処理する。このアプローチは中程度の負荷ではうまくいくが、大量の同時I/Oバウンドリクエストを処理するときにスケーラビリティの問題が発生する。

これを緩和するために、Spring Bootは非同期プログラミング機能を導入した。 @Asyncのようなアノテーションと抽象化によって非同期プログラミング機能を導入した。 TaskExecutor.しかしこのアプローチでも、次の例に示すように、プラットフォームスレッドの限られたプールに依存していた：

@Configuration
public class ThreadPoolConfig {
    @Bean
    public AsyncTaskExecutor applicationTaskExecutor() {
        
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(10);
        executor.setMaxPoolSize(100);
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

ここでは、すべてのリクエストやタスクが有限のプールからスレッドを消費し、高負荷時にパフォーマンスのボトルネックになる可能性がある。

2023年11月にSpringフレームワーク6.1をベースに構築されたSpring Boot 3.2がリリースされ、仮想スレッドを最終化したJava 21の公式サポートが導入された。Java 17がベースラインのJDKであることに変わりはないが、Java 21はフレームワーク内でファーストクラスの実行環境として扱われるようになった。このサポートの重要な側面は、仮想スレッドを有効にするためのシンプルな設定プロパティの提供である：

# application.properties
spring.threads.virtual.enabled=true .

またはYAML形式である：

# application.yml
spring:
  threads:
    virtual:
      enabled: true

この設定プロパティをセットすることで、アプリケーション全体で仮想スレッドが有効になる。Spring ...