虚拟线程吃掉了我的内存?一个爬虫的并发之殇!

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虚拟线程来了,性能爆表!但没想到,这个"轻量级线程"一不小心就把内存吃爆了......一位开发者在构建 Web 爬虫时,就亲身体验到了这种"速度与内存"的极限拉扯。

这不是一篇吹捧虚拟线程的文章,而是一场关于 Java 新特性"翻车"的真实经历。从传统平台线程切换到虚拟线程,性能飞跃背后的隐患也悄然而至。

01 初始方案:传统平台线程的爬虫实现

为了测试并发能力,这位开发者实现了一个最基本的多线程爬虫,逻辑清晰简单:

  • 使用固定线程池(200个平台线程);
  • 将要抓取的 URL 提交到线程池;
  • 每个线程从本地模拟的 HTTP 服务器下载页面并执行处理;
  • 使用 VisualVM 监控内存和处理速率。

代码片段如下所示:

java 复制代码
private final ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(200);
...
CompletableFuture<?>[] futures = new CompletableFuture[urls.size()];
int index = 0;
for (String url : urls) {
    futures[index++] = CompletableFuture.runAsync(
            () -> downloadAndProcess(url),
            executorService
    );
}
CompletableFuture.allOf(futures).join();

数据源是 2 万个 URL,其中包括不同大小的静态文件,例如 1KB、10KB、100KB 乃至 1MB 的内容:

java 复制代码
urls.addAll(List.of(
    "http://localhost:8080/data/1kb",
    "http://localhost:8080/data/10kb",
    "http://localhost:8080/data/100kb",
    "http://localhost:8080/data/1mb"
));

为了更贴近真实环境,还将 Java 堆最大值限制为 1GB,以模拟资源受限的场景。

运行结果:中规中矩,但稳定。

02 换上虚拟线程:速度起飞,内存炸裂!

接着,他将线程池替换为 Java 19+ 中的"每任务虚拟线程池":

java 复制代码
Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()

起初一切看起来都很美好,页面下载速度飞快,仿佛 JVM 被施了魔法。

直到------

bash 复制代码
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

原来,虚拟线程太快了!

平台线程因为 I/O 阻塞,自带"降速"功能;而虚拟线程几乎不会阻塞,一旦放开限制,下载速度直接拉满,处理线程根本来不及跟上,内存被瞬间塞爆!

这位开发者无奈感叹:爬虫不是挂了,是"炸了"。

03 为何虚拟线程反而更占内存?

来看下背后的机制:

特性 平台线程 虚拟线程
阻塞行为 会占用内核线程资源 会自动挂起,不占资源
默认并发限制 固定线程数限制任务提交速度 无默认并发上限
下载速度 网络 I/O 成为瓶颈 下载接近"瞬时完成"
处理速度 与下载同步前进 下载远超处理速度
内存压力 可控 极高,容易 OOM

结论是:虚拟线程太"能干",导致任务涌入,超出 JVM 承受能力。

小贴士:平台线程受限,天然带有"背压"机制,而虚拟线程天马行空,需要人为加限制!

04 如何优雅控制虚拟线程并发?

虚拟线程不是不能用,而是要加"缰绳"。

✅ 方案一:用 Semaphore 限流

使用 Semaphore 控制并发任务数量,例如限制最多并发 500 个:

java 复制代码
private final Semaphore concurrencyLimit = new Semaphore(500);

private void downloadAndProcess(String url) {
    concurrencyLimit.acquire();
    try {
        // 下载与处理逻辑
    } finally {
        concurrencyLimit.release();
    }
}

每启动一个任务先获取许可,处理完释放许可。这样就不会有上万个线程同时塞满内存。

✅ 方案二:控制任务提交节奏

测试中是"一次性提交 2 万个任务",但现实业务往往是"流式到达"。

可以采用如下方式:

  • 引入队列 + 消费线程控制流速;
  • 加入任务延迟,控制爆发式请求;
  • 实施 rate limiting 策略,逐批处理。

05 总结:虚拟线程不等于"无脑提速"

这场爬虫事故让人深刻明白:

虚拟线程并不是平台线程的"更强版",而是一种需要你亲自管控资源的全新编程模型

在传统线程中,线程池大小天然限制了并发上限,但虚拟线程取消了这种束缚,你得亲手添加"限流器"。

在追求极致性能的同时,也别忘了内存、CPU、网络等资源仍然是"有限的"。性能优化永远是"系统性工程",不是只换一个关键词就能起飞的。

🎯 最后建议

  • 在引入虚拟线程前,先清晰评估系统瓶颈;
  • 配合 Semaphore 或任务队列做好并发管控;
  • 针对网络型应用,考虑引入背压机制或响应式框架;
  • 监控依旧关键,推荐搭配 VisualVM、JFR 等工具使用。

虚拟线程是 Java 并发新时代的利器,但别让它变成"双刃剑"。

小心,不然你的程序可能也会在日志里留下:"OutOfMemoryError - 虚拟线程吃掉了我所有的内存!"


如需源码与完整测试,可以参考作者仓库与示例:

如果你也被虚拟线程"坑"过,不妨分享下你的经历,留言区见!

原文地址:mp.weixin.qq.com/s/tD4km9FZN...

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