Многопоточная модель программирования предоставляет удобную абстракцию для разработки параллельных программ. К сожалению, большие накладные расходы потоков операционной системы на память и переключение контекстов сильно ограничивают их применение. Легковесные (прикладные, пользовательские) потоки не имеют таких проблем, так как требуют значительно меньше памяти и гораздо меньше нагружают процессор при переключении контекстов, что позволяет запустить большое количество таких потоков в приложении. Также легковесные потоки позволяют разрабатывать асинхронные приложения без использования обратных вызовов, что делает код чище и проще для понимания.
Потоки Java соответствуют потокам ядра и поэтому обладают всеми присущими им недостатками. В сети можно найти проекты, целью которых является отказ от потоков Java и реализация пользовательских потоков. Самые известные перечислены ниже.
Kilim — один из первых «рабочих» проектов, реализующих легковесные потоки. Библиотека предоставляет средства для создания приложений, основанных на обмене сообщениями. Из-за соответствующего API данную библиотеку можно рассматривать скорее как реализующую модель акторов, чем потоковую модель.
Quasar — другой проект, реализующий прикладные потоки, называемые нитями (fibers). Кроме легковесных потоков библиотека предоставляет построенную на нитях реализацию модели акторов. Хотя API нитей похож на API потоков Java, чтобы воспользоваться средствами библиотеки, потребуется переписать код приложения.
В данной статье рассматривается проект Zephyr. Его отличие от первых двух проектов заключается в том, что средства библиотеки позволяют «превратить» обычные потоки в легковесные, не изменяя кода приложения. В действительности библиотека позволяет использовать любую реализацию потоков, и легковесные потоки являются одной из возможных реализаций.
Читать полностью »
