Spring并发访问的线程安全性问题(高度总结)

下面的记录对spring中并发的总结。理论分析参考Spring中Singleton模式的线程安全,建议先看

spring中的并发访问题:

我们知道在一般情况下,只有无状态的Bean才可以在多线程环境下共享,在Spring中,绝大部分Bean都可以声明为singleton作用域。
那么对于有状态的bean呢?Spring对一些(如RequestContextHolder、TransactionSynchronizationManager、LocaleContextHolder等)中非线程安全状态的bean采用ThreadLocal进行处理,让它们也成为线程安全的状态,因此有状态的Bean就可以在多线程中共享了。

如果用有状态的bean,也可以使用用prototype模式,每次在注入的时候就重新创建一个bean,在多线程中互不影响。



有状态就是有数据存储功能。有状态对象(Stateful Bean),就是有实例变量的对象 ,可以保存数据,是非线程安全的。在不同方法调用间不保留任何状态。
无状态就是一次操作,不能保存数据。无状态对象(Stateless Bean),就是没有实例变量的对象  .不能保存数据,是不变类,是线程安全的。
无状态的Bean适合用不变模式,技术就是单例模式,这样可以共享实例,提高性能。

有状态的Bean,多线程环境下不安全,那么适合用Prototype原型模式。Prototype: 每次对bean的请求都会创建一个新的bean实例。

Servlet体系结构是建立在Java多线程机制之上的,它的生命周期是由Web 容器负责的。一个Servlet类在Application中只有一个实例存在,也就是有多个线程在使用这个实例。这是单例模式的应用。如Service层、Dao层用默认singleton就行,虽然Service类也有dao这样的属性,但dao这些类都是没有状态信息的,也就是相当于不变(immutable)类,所以不影响。Struts2中的Action因为会有User、BizEntity这样的实例对象,是有状态信息的,在多线程环境下是不安全的,所以Struts2默认的实现是Prototype模式。在Spring中,Struts2的Action中,scope要配成prototype作用域。 (单例模式-单例注册表实现和threadLocal-可以处理有状态的bean之间的关系)


还有我们的实体bean,从客户端传递到后台的controller-->service-->Dao,这一个流程中,他们这些对象都是单例的,那么这些单例的对象在处理我们的传递到后台的实体bean不会出问题吗?
答:[实体bean不是单例的],并没有交给spring来管理,每次我们都手动的New出来的【如EMakeType et = new EMakeType();】,所以即使是那些处理我们提交数据的业务处理类是被多线程共享的,但是他们处理的数据并不是共享的,数据时每一个线程都有自己的一份,所以在数据这个方面是不会出现线程同步方面的问题的。

(在这里补充下自己在项目开发中对于实体bean在多线程中的处理:1。对于实体bean一般通过方法参数的的形式传递(参数是局部变量),所以多线程之间不会有影响。2.有的地方对于有状态的bean直接使用prototype原型模式来进行解决。3.对于使用bean的地方可以通过new的方式来创建)

但是那些的在Dao中的xxxDao,或controller中的xxxService,这些对象都是单例那么就会出现线程同步的问题。但是话又说回来了,这些对象虽然会被多个进程并发访问,可我们访问的是他们里面的方法,这些类里面通常不会含有成员变量,那个Dao里面的ibatisDao是框架里面封装好的,已经被测试,不会出现线程同步问题了。所以出问题的地方就是我们自己系统里面的业务对象,所以我们一定要注意这些业务对象里面千万不能要独立成员变量,否则会出错。


spring对那些个有状态bean使用ThreadLocal维护变量[仅仅是变量,因为线程同步的问题就是成员变量的互斥访问出问题]时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本。


对spring并发访问线程安全的两篇博客汇总,可以得出上述结论..............

由于Spring MVC默认是Singleton的,所以会产生一个潜在的安全隐患。根本核心是instance的变量保持状态的问题。这意味着每个request过来,系统都会用原有的instance去处理,这样导致了两个结果(单例的好处):

一是我们不用每次创建Controller,
二是减少了对象创建和垃圾收集的时间;
由于只有一个Controller的instance,当多个线程同时调用它的时候,它里面的instance变量(可以理解为私有变量)就不是线程安全的了,会发生窜数据的问题。
当然大多数情况下,我们根本不需要考虑线程安全的问题,比如dao,service等,除非在bean中声明了实例变量。因此,我们在使用spring mvc 的contrller时,应避免在controller中定义实例变量(singleton唯一的不好是单例的变量容易出现问题,下面有解决的方案)
如:

public class Controller extends AbstractCommandController {
......
protected ModelAndView handle(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,
			Object command,BindException errors) throws Exception {
company = ................;
}
protected Company company;
}

在这里有声明一个变量company,这里就存在并发线程安全的问题。
如果控制器是使用单例形式,且controller中有一个私有的变量a,所有请求到同一个controller时,使用的a变量是共用的,即若是某个请求中修改了这个变量a,则,在别的请求中能够读到这个修改的内容。。

有几种解决方法:
1、在控制器中不使用实例变量(可以使用方法参数的形式解决,参考博文 Spring Bean Scope 有状态的Bean 无状态的Bean
2、将控制器的作用域从单例改为原型,即在spring配置文件Controller中声明 scope="prototype",每次都创建新的controller
3、在Controller中使用ThreadLocal变量

这几种做法有好有坏,第一种,需要开发人员拥有较高的编程水平与思想意识,在编码过程中力求避免出现这种BUG,

而第二种则是容器自动的对每个请求产生一个实例,由JVM进行垃圾回收,因此做到了线程安全。

使用第一种方式的好处是实例对象只有一个,所有的请求都调用该实例对象,速度和性能上要优于第二种,不好的地方,就是需要程序员自己去控制实例变量的状态保持问题。第二种由于每次请求都创建一个实例,所以会消耗较多的内存空间。

所以在使用spring开发web 时要注意,默认Controller、Dao、Service都是单例的。


【1】SpringMVC多线程环境中如何保证对象的安全性?

代码如下:
 
   

@RequestMapping("/user") @Controller Class UserController { @Resource UserService userService; @RequestMapping("/add") public void testA(User user){ userService.add(user); } @RequestMapping("/get") public void testA(int id){ userService.get(id); } } @Service("userService") Class UserService{ public static Map<Integer,User> usersCache = new HashMap<String,User>(); public void add(User user){ usersCache.put(user.getId(),user); } public void get(int id){ usersCache.get(id); } }

此段代码,usersCache对象就是线程不安全的。因为它是静态的全局共享对象。如果有多个线程同时调用add方法,可能会发生用户对象被覆盖的情况,也就是id对应对象不一致,这是多线程编程中最常发生的事情。

所以,可以使用 Collections 工具同步Map。

static Map usersCache = Collections.synchronizedMap(new HashMap());

研究一下,Spring中的源码,它对常用的开源框架做了大量封装,如, Hibernate中的sessionFactory,就使用的是 org.springframework.orm.hibernate3.annotation.AnnotationSessionFactoryBean,而在 AnnotationSessionFactoryBean的父类LocalSessionFactoryBean中,定义了大量的ThreadLocal来保证多线程的安全性。  

 
  

public class LocalSessionFactoryBean extends AbstractSessionFactoryBean implements BeanClassLoaderAware { private static final ThreadLocal<DataSource> configTimeDataSourceHolder = new ThreadLocal<DataSource>(); private static final ThreadLocal<TransactionManager> configTimeTransactionManagerHolder = new ThreadLocal<TransactionManager>(); private static final ThreadLocal<Object> configTimeRegionFactoryHolder = new ThreadLocal<Object>(); private static final ThreadLocal<CacheProvider> configTimeCacheProviderHolder = new ThreadLocal<CacheProvider>(); private static final ThreadLocal<LobHandler> configTimeLobHandlerHolder = new ThreadLocal<LobHandler>();

}


你可能感兴趣的:(spring,spring,singleton,prototype,并发问题)