如何在Java虚拟线程中测量CPU时间？

Question

在Java中，要测量线程使用的CPU时间，通常会做类似这样的操作：

var cpuTimeStart = ManagementFactory.getThreadMXBean().getCurrentThreadCpuTime();
//Some lengthy operation
var totalCPU = ManagementFactory.getThreadMXBean().getCurrentThreadCpuTime() - cpuTimeStart;

这个方法在之前运行得很好。但是自从引入了虚拟线程（JDK 21）之后，这个方法只适用于平台线程，而不适用于虚拟线程。

所以现在它总是报告为0：

var vThread = Thread.ofVirtual().start(() -> {
  var cpuTimeStart = ManagementFactory.getThreadMXBean().getCurrentThreadCpuTime();
  //Some lengthy operation
  var totalCPU = ManagementFactory.getThreadMXBean().getCurrentThreadCpuTime() - cpuTimeStart;
  //totalCPU is always 0
});
vThread.join();

那么，问题是在引入虚拟线程后，我们应该如何测量CPU时间呢？

- cocorossello

Answer 1

所以，问题是在引入虚拟线程后，我们应该如何测量CPU时间？

我认为这是不可能的。

为什么呢？因为要测量虚拟线程的CPU时间，运行时需要进行系统调用来查找和记录当前（非虚拟）线程的CPU时间...每次进行虚拟线程切换时都需要进行。这些系统调用的开销将大大削弱实现虚拟线程的初衷。

- Stephen C

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我明白对于非常短的操作来说，这可能是可取的，但现实世界是...更加复杂。考虑一下在Tomcat中的VirtualThreadExecutor，如果有人启用它，将无法对其进行分析。我想知道性能分析工具如何可能解决这个问题（例如：https://github.com/newrelic/newrelic-java-agent/blob/6e6c4db548243b5c438f27ba9dffaf511ae204db/newrelic-agent/src/main/java/com/newrelic/agent/profile/v2/Profile.java#LL90C1-L90C1） - cocorossello

我觉得你没有理解我的意思。如果虚拟线程能够支持CPU测量，那么对于大多数不需要CPU测量的用例来说，它们将变得过慢。如果你需要能够测量线程的CPU时间，就不应该使用虚拟线程。 - Stephen C

我觉得你没有理解我的观点。如果虚拟线程确实支持CPU测量，那么对于大多数不需要CPU测量的用例来说，它们将变得太慢了。如果你需要能够测量线程的CPU时间，就不应该使用虚拟线程。 - Stephen C

也许你应该问那个性能分析工具的作者，他们打算如何解决这个（在我看来）无法解决的问题 :-) - Stephen C

也许你应该问一下那个分析工具的作者，看他们打算如何解决这个（在我看来）无法解决的问题 :-) - Stephen C