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线程安全问题分析

如何开发线程安全的Servlet

1、使用同步代码块

2、实现SingleThreadModel接口

3、避免使用实例变量

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线程安全问题分析

Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的。

当多个客户端并发访问同一个Servlet时，web服务器会为每一个客户端的访问请求创建一个线程，并在这个线程上调用Servlet的service方法，因此service方法内如果访问了同一个资源的话，就有可能引发线程安全问题。

1.当web服务器启动的时候（或客户端发送请求到服务器时），Servlet就被加载并实例化(只存在一个Servlet实例)；
2.容器初始化Servlet主要就是读取配置文件（例如tomcat,可以通过servlet.xml的<Connector>设置线程池中线程数目，初始化线程池通过web.xml,初始化每个参数值等等）。
3.当请求到达时，Servlet容器通过调度线程(Dispatchaer Thread) 调度它管理下线程池中等待执行的线程（Worker Thread）给请求者；
4.线程执行Servlet的service方法；
5.请求结束，放回线程池，等待被调用；
（注意：避免使用实例变量（成员变量），因为如果存在成员变量，可能发生多线程同时访问该资源时，都来操作它，造成数据的不一致，因此产生线程安全问题）

从上面可以看出：
第一：Servlet单实例，减少了产生servlet的开销；
第二：通过线程池来响应多个请求，提高了请求的响应时间；
第三：Servlet容器并不关心到达的Servlet请求访问的是否是同一个Servlet还是另一个Servlet，直接分配给它一个新的线程；如果是同一个Servlet的多个请求，那么Servlet的service方法将在多线程中并发的执行；
第四：每一个请求由ServletRequest对象来接受请求，由ServletResponse对象来响应该请求；

 

如何开发线程安全的Servlet

1、使用同步代码块

加了synchronized后，并发访问时就不存在线程安全问题了。假如现在有一个线程访问Servlet对象，那么它就先拿到了Servlet对象的锁，等到它执行完之后才会把锁还给Servlet对象，由于是它先拿到了Servlet对象的那把锁，所以当有别的线程来访问这个Servlet对象时，由于锁已经被之前的线程拿走了，后面的线程只能排队等候了。
以上这种做法是给Servlet对象加了一把锁，保证任何时候都只有一个线程在访问该Servlet对象里面的资源，这样就不存在线程安全问题了。这种做法虽然解决了线程安全问题，但是编写Servlet却万万不能用这种方式处理线程安全问题，假如有9999个人同时访问这个Servlet，那么这9999个人必须按先后顺序排队轮流访问，打打降低相应速度。

2、实现SingleThreadModel接口

让Servlet去实现一个SingleThreadModel接口，如果某个Servlet实现了SingleThreadModel接口，那么Servlet引擎将以单线程模式来调用其service方法。
查看Sevlet的API可以看到，SingleThreadModel接口中没有定义任何方法和常量，在Java中，把没有定义任何方法和常量的接口称之为标记接口，经常看到的一个最典型的标记接口就是”Serializable”，这个接口也是没有定义任何方法和常量的，标记接口在Java中有什么用呢？主要作用就是给某个对象打上一个标志，告诉JVM，这个对象可以做什么，比如实现了”Serializable”接口的类的对象就可以被序列化，还有一个”Cloneable”接口，这个也是一个标记接口，在默认情况下，Java中的对象是不允许被克隆的，就像现实生活中的人一样，不允许克隆，但是只要实现了”Cloneable”接口，那么对象就可以被克隆了。
SingleThreadModel接口中没有定义任何方法，只要在Servlet类的定义中增加实现SingleThreadModel接口的声明即可。对于实现了SingleThreadModel接口的Servlet，Servlet引擎仍然支持对该Servlet的多线程并发访问，其采用的方式是产生多个Servlet实例对象，并发的每个线程分别调用一个独立的Servlet实例对象。
实现SingleThreadModel接口并不能真正解决Servlet的线程安全问题，因为Servlet引擎会创建多个Servlet实例对象，而真正意义上解决多线程安全问题是指一个Servlet实例对象被多个线程同时调用的问题。事实上，在Servlet API 2.4中，已经将SingleThreadModel标记为Deprecated（过时的）。

3、避免使用实例变量