Servlet单实例多线程模式

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-05-30 03:46 217阅读 0赞

> 问题：Servlet是线程安全的吗？

Servlet类本质上也是一个普通的类，并且Servlet容器默认只允许单个实例存在。当请求到达服务器时，Servlet实例如果已经存在的话则直接加载该实例，如果该Servlet类还未实例化则会先初始化这个Servlet。当请求到达Web服务器时，Web服务器中有一个线程池，它会从线程池中取一个工作线程，通过该线程调用请求的Servlet。因此，对Servlet来说，可以同时被多个请求调用，请求结束后，线程放回线程池。

### 一、Servlet容器如何同时处理多个请求 ###

Java的内存模型JMM(Java Memory Model)  
JMM主要是为了规定线程和内存之间的一些关系。根据JMM的设计，系统存在一个主内存(Main Memory)，Java中所有实例变量都存储在主存中，对于所有线程都是共享的。每条线程都有自己的工作内存(Working Memory)，工作内存由缓存和堆栈两部分组成，缓存中保存的是主存变量的拷贝，缓存可能并不总和主存同步，也就是缓存中变量的修改可能没有立刻写到主存中，堆栈中保存的线程的局部变量，线程之间无法相互直接访问堆栈中的变量。

**Servlet采用多线程来处理多个请求同时访问**。servlet依赖于一个线程池来服务请求。线程池实际上是一系列的工作者线程集合。Servlet使用一个调度线程来管理工作者线程。

当容器收到一个Servlet请求，调度线程从线程池中选出一个工作者线程,将请求传递给该工作者线程，然后由该线程来执行Servlet的service方法。当这个线程正在执行的时候,容器收到另外一个请求,调度线程同样从线程池中选出另一个工作者线程来服务新的请求，容器并不关心这个请求是否访问的是同一个Servlet.当容器同时收到对同一个Servlet的多个请求的时候，那么这个Servlet的service()方法将在多线程中并发执行。

**Servlet容器默认采用单实例多线程的方式来处理请求**，这样减少产生Servlet实例的开销，提升了对请求的响应时间，对于Tomcat可以在server.xml中通过元素设置线程池中线程的数目。

### 二、如何开发线程安全的Servlet ###

看下面一个例子

public class MyServlet extends HttpServlet { 
    
        private String name; // 定义一个全部变量
    
        public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
                throws ServletException, IOException {
    
            name = request.getParameter("name"); // 获取参数
            response.setContentType("text/html");
            PrintWriter out = response.getWriter();
    
            try {
                Thread.sleep(5000); // 休眠5s
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            out.print(name);
    
            out.flush();
            out.close();
        }
    
    }

模拟两个线程分别在不同的浏览器中输入地址

![这里写图片描述][SouthEast]

可以看到，两个显示的都是222，因为两个线程都调用同一个实例，A线程将成员变量name设置为111后，B线程又将改为了222，所以读取了相同的结果

--------------------

解决方法主要有以下三种

#### 1、实现 SingleThreadModel 接口 ####

该接口指定了系统如何处理对同一个Servlet的调用。如果一个Servlet被这个接口指定,那么在这个Servlet中的service方法将不会有两个线程被同时执行，当然也就不存在线程安全的问题。

![这里写图片描述][SouthEast 1]

不过该接口已被废弃，不建议使用

#### 2、同步对共享数据的操作 ####

使用synchronized 关键字能保证一次只有一个线程可以访问被保护的区段

将上述代码中的 doGet() 方法加上synchronized即可

public synchronized void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
                throws ServletException, IOException

#### 3、避免使用实例变量，使用局部变量 ####

本实例中的线程安全问题是由实例变量造成的，只要在Servlet里面的任何方法里面都不使用实例变量，那么该Servlet就是线程安全的。

public class MyServlet extends HttpServlet { 
    
        // private String name; // 定义一个全部变量
    
        public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
                throws ServletException, IOException {
    
            String name = request.getParameter("name"); // 使用局部变量
            response.setContentType("text/html");
            PrintWriter out = response.getWriter();
    
            try {
                Thread.sleep(5000); // 休眠5s
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            out.print(name);
    
            out.flush();
            out.close();
        }
    
    }

参考资料：

[http://kakajw.iteye.com/blog/920839][http_kakajw.iteye.com_blog_920839]

[http://blog.csdn.net/hello5orld/article/details/19207053][http_blog.csdn.net_hello5orld_article_details_19207053]

[SouthEast]: /images/20220530/9e59dfce99634c0685ac719c75ad127f.png
[SouthEast 1]: /images/20220530/6b4e2acf732349b392b5c4a4ba4accfa.png
[http_kakajw.iteye.com_blog_920839]: http://kakajw.iteye.com/blog/920839
[http_blog.csdn.net_hello5orld_article_details_19207053]: http://blog.csdn.net/hello5orld/article/details/19207053