spring bean scope作用域及多线程安全问题场景分析
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Scope作用域
在 Spring IoC 容器中具有以下几种作用域:
- singleton:单例模式,在整个Spring IoC容器中,使用singleton定义的Bean将只有一个实例,适用于无状态bean;
- prototype:原型模式,每次通过容器的getBean方法获取prototype定义的Bean时,都将产生一个新的Bean实例,适用于有状态的Bean;
- request:对于每次HTTP请求,使用request定义的Bean都将产生一个新实例,即每次HTTP请求将会产生不同的Bean实例。只有在Web应用中使用Spring时,该作用域才有效;
- session:对于每次HTTP Session,使用session定义的Bean豆浆产生一个新实例。同样只有在Web应用中使用Spring时,该作用域才有效;
- globalsession:每个全局的HTTP Session,使用session定义的Bean都将产生一个新实例。典型情况下,仅在使用portlet context的时候有效。同样只有在Web应用中使用Spring时,该作用域才有效。
@scope默认是单例模式(singleton),如果需要设置的话@scope("prototype")
或xml配置如下:
<bean id="service1" class="com.test.TestServiceImpl1" scope="singleton" />
<bean id="service2" class="com.test.TestServiceImpl2" scope="prototype" />
无状态会话bean
bean一旦实例化就被加进会话池中,各个用户都可以共用。即使用户已经消亡,bean 的生命期也不一定结束,它可能依然存在于会话池中,供其他用户调用。
由于没有特定的用户,那么也就不能保持某一用户的状态,所以叫无状态bean。但无状态会话bean 并非没有状态,如果它有自己的属性(变量),那么这些变量就会受到所有调用它的用户的影响。
有状态会话bean
每个用户有自己特有的一个实例,在用户的生存期内,bean保持了用户的信息,即“有状态”;一旦用户灭亡(调用结束或实例结束),bean的生命期也告结束。即每个用户最初都会得到一个初始的bean。
有状态bean,如果配置为singleton,会出现线程安全问题
示例:
package com.test;
public class TestServiceImpl implements TestService{ private User user;public void test1(User u) throws Exception { this.user = u; //1 test2(); } public void test2() throws Exception { System.out.println(user.getId()); //2 }
}
如果该Bean配置为singleton,在并发访问下会出现问题
假设有2个用户user1,user2访问,都调用到了该Bean。
1.当user1 调用到程序中的1步骤的时候,该Bean的私有变量user被付值为user1;
2.理想的状况,当user1走到2步骤的时候,私有变量user应该为user1;
3.但如果在user1调用到2步骤之前,user2开始运行到了1步骤了,由于单态的资源共享,则私有变量user被修改为user2;
4.这种情况下,user1的步骤2用到的user.getId()实际用到是user2的对象。
实际应该是这个例子不应该用实例变量,这样就使得这个Bean由无状态变成了有状态Bean。
常用web架构,线程安全问题场景分析
1.SSH架构系统
对于SSH架构的系统,很少关心这方面,因为我们用到的一般都是singleton. Bean的注入由Spring管理。
Struts2中的Action因为会有User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。也就是每个请求都新生成一个Action实例,所以不存在线程安全问题。需要注意的是,如果由Spring管理action的生命周期, scope要配成prototype作用域。
Struts1是基于单例模式实现,也就是只有一个Action实例供多线程使用。默认的模式是前台页面数据通过actionForm传入,在action中的excute方法接收,这样action是无状态的,所以一般情况下Strunts1是线程安全的。如果Action中用了实例变量,那么就变成有状态了,同样是非线程安全的。像下面这样就是线程不安全的。
/** * 非线程安全的Struts1示例 * */
public class UserAction extends Action { // 因为Struts1是单例实现,有状态情况下,对象引用是非线程安全的 private User user; public void execute() { // do something... } public User getUser() { return user; } public void setUser(User user) { this.user = user; }
}
2.Servlet
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,有多个线程在使用这个实例。这是单例模式的应用。
无状态的单例是线程安全的,但我们如果在Servlet里用了实例变量(私有变量),那么就变成有状态了,是非线程安全的。
如下面的用法就是不安全的,因为user是有状态信息的。
public class UserServlet HttpServlet{ private User user; public void doGet (HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException{ //do something... }
}
总结
- singleton会造成资源混乱问题,而如果是prototype的话,就不会出现资源共享的问题。(即不会出现线程安全的问题)
- 应该尽量使用无状态Bean.如果在程序中出现私有变量(该bean会变为有状态的,一旦在其他线程中发生改变,就会产生线程不安全),解决方案就是尽量替换为方法中的参数。对于每个访问私有变量的方法增加变量传入(参数传入)或者通过ThreadLocal来获取。
- 如果用有状态的bean,就要用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。
- 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。
- Stateless无状态用单例Singleton模式,Stateful有状态就用原型Prototype模式。
转载于:https://my.oschina.net/xhx6616/blog/1536592
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