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springbean线程安全问题(spring如何解决线程安全)

时间:2023-12-02 本站 点击:0

spring管理bean时默认的单例是线程安全的吗?

1、Bean的简介

在Spring中,那些组成应用程序的主体(backbone)及由Spring IoC容器所管理的对象,被称之为bean。 简单地讲,bean就是由Spring容器初始化、装配及管理的对象,除此之外,bean就与应用程序中的其他对象没有什么区别了。 而bean定义以及bean相互间的依赖关系将通过配置元数据来描述。

2、Bean的作用域

创建一个bean定义,其实质是用该bean定义对应的类来创建真正实例的“配方(recipe)”。把bean定义看成一个配方很有意义,它与class很类似,只根据一张“处方”就可以创建多个实例。

不仅可以控制注入到对象中的各种依赖和配置值,还可以控制该对象的作用域。这样可以灵活选择所建对象的作用域,而不必在Java Class级定义作用域。Spring Framework支持五种作用域(其中有三种只能用在基于web的Spring ApplicationContext)。

1)singleton

当一个bean的作用域为singleton, 那么Spring IoC容器中只会存在一个共享的bean实例,并且所有对bean的请求,只要id与该bean定义相匹配,则只会返回bean的同一实例。

注意:Singleton作用域是Spring中的缺省作用域。要在XML中将bean定义成singleton,可以这样配置:

bean id="empServiceImpl" class="cn.csdn.service.EmpServiceImpl" scope="singleton"

2)prototype

一个bean定义对应多个对象实例。Prototype作用域的bean会导致在每次对该bean请求(将其注入到另一个bean中,或者以程序的方式调用容器的getBean()方法)时都会创建一个新的bean实例。根据经验,对有状态的bean应该使用prototype作用域,而对无状态的bean则应该使用singleton作用域。

3)request

在一次HTTP请求中,一个bean定义对应一个实例;即每次HTTP请求将会有各自的bean实例, 它们依据某个bean定义创建而成。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。

考虑下面bean定义:

bean id="loginAction" class=cn.csdn.LoginAction" scope="request"/

针对每次HTTP请求,Spring容器会根据loginAction bean定义创建一个全新的LoginAction bean实例, 且该loginAction bean实例仅在当前HTTP request内有效,因此可以根据需要放心的更改所建实例的内部状态, 而其他请求中根据loginAction bean定义创建的实例,将不会看到这些特定于某个请求的状态变化。 当处理请求结束,request作用域的bean实例将被销毁。

4)session

在一个HTTP Session中,一个bean定义对应一个实例。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。

考虑下面bean定义:

bean id="userPreferences" class="com.foo.UserPreferences" scope="session"/

针对某个HTTP Session,Spring容器会根据userPreferences bean定义创建一个全新的userPreferences bean实例, 且该userPreferences bean仅在当前HTTP Session内有效。 与request作用域一样,可以根据需要放心的更改所创建实例的内部状态,而别的HTTP Session中根据userPreferences创建的实例, 将不会看到这些特定于某个HTTP Session的状态变化。 当HTTP Session最终被废弃的时候,在该HTTP Session作用域内的bean也会被废弃掉。

5)global session

在一个全局的HTTP Session中,一个bean定义对应一个实例。典型情况下,仅在使用portlet context的时候有效。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。

考虑下面bean定义:

bean id="userPreferences" class="com.foo.UserPreferences" scope="globalSession"/

global session作用域类似于标准的HTTP Session作用域,不过仅仅在基于portlet的web应用中才有意义。Portlet规范定义了全局Session的概念,它被所有构成某个portlet web应用的各种不同的portlet所共享。在global session作用域中定义的bean被限定于全局portlet Session的生命周期范围内。

Spring 单例 多例 线程安全等问题,想请教大家

Spring作为一个IOC/DI容器,帮助我们管理了许许多多的“bean”。但其实,Spring并没有确保这些对象的线程安全,需要由开发者自己编写解决线程安全问题的代码。

Spring对每个bean提供了一个scope属性来表示该bean的作用域。它是bean的生命周期。

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。就是因为Spring对一些Bean(如RequestContextHolder、TransactionSynchronizationManager、LocaleContextHolder等)中非线程安全状态采用ThreadLocal进行处理,让它们也成为线程安全的状态,因为有状态的Bean就可以在多线程中共享了。

一般的Web应用划分为展现层、服务层和持久层三个层次,在不同的层中编写对应的逻辑,下层通过接口向上层开放功能调用。在一般情况下,从接收请求到返回响应所经过的所有程序调用都同属于一个线程。

ThreadLocal是解决线程安全问题一个很好的思路,ThreadLocal是一个为线程提供线程局部变量的工具类。它的思想也十分简单,就是为线程提供一个线程私有的变量副本,这样多个线程都可以随意更改自己线程局部的变量,不会影响到其他线程。不过需要注意的是,ThreadLocal提供的只是一个浅拷贝,如果变量是一个引用类型,那么就要考虑它内部的状态是否会被改变,想要解决这个问题可以通过重写ThreadLocal的initialValue()函数来自己实现深拷贝,建议在使用ThreadLocal时一开始就重写该函数。

ThreadLocal通过为每个线程提供一个独立的变量副本解决了变量并发访问的冲突问题。在很多情况下,ThreadLocal比直接使用synchronized同步机制解决线程安全问题更简单,更方便,且结果程序拥有更高的并发性。

如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的。

或者说:一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题。

spring为什么是线程安全的

Spring框架里的bean,或者说组件,获取实例的时候都是默认的单例模式。

单例模式的意思就是只有一个实例。单例模式确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。这个类称为单例类。

当多用户同时请求一个服务时,容器会给每一个请求分配一个线程,这是多个线程会并发执行该请求多对应的业务逻辑(成员方法)。

public class PersonController{    

    private PersonService personService;    

     

    public void setFirstName(HttpServletRequest request){                    

        personService.setFirstName(request.getParameter("firstname"));    

    }    

     

    public String getFirstName(){             

        return   personService.getFirstName();    

    }

                  

}

当有两个线程访问PersonController时,一个先调用setFristName来设置firstname, 而另一个线程调用getFirstName就会得到第一个线程所设的值。这是因为,PersonController是缺省情况下为单一实例(Singleton),而personService也是一个单独的实例被注入到personController里。这种情况下,多线程是不安全的,除非能够保证每个方法(method)都不会改变所共享的对象的属性或状态。

线程安全的方法

public class PersonController {   

 

    private PersonService personService

    

    public void setFirstName(HttpServletRequest request){        

      Person person = new Person();        

      person.setFirstName();        

      personService.savePerson(person);    

    }

 }

上面的例子是一种线程安全的写法,例如,线程A访问setFirstName方法,当它执行到person.setFirstName()后,系统决定挂起这个线程,转向执行B,B做了同样的事情并保存。然后,系统再执行被挂起的A线程,由于A线程有自己的堆栈状态,而且它本身没有与其他线程共享的对象实例或状态。需要补充说一下,这里假定personService.savePerson()方法是线程安全的,否则,还需要调查personService.savePerson()是否线程安全。

因此,在大多数情况下,spring bean是非线程安全的,或者说,如果你不告诉它如何管理对象或方法的线程安全,那么就会潜在线程安全问题。

spring bean因此给出了以下的线程安全的可用声明(annotation),你可以根据实际情况,分别定义你的类或方法。

Spring中的Bean是线程安全的吗?为什么?

         答案:不是。

        因为SpringIOC容器本身没有提供Bean的线程安全策略,所以Spring容器中的Bean本身不具备线程安全的特性,现在结合具体的作用域(scope)去研究。

        a.singleton(单例):默认作用域,SpringIOC中仅存在一个Bean实例,以单例Bean的方式存在。

        b.prototype(原型):每次从容器中getBean()时,都返回一个新的实例。等于执行new Bean()。

        c.request(请求):每次Http请求创建一个新对象。

        d.session(会话):同一个会话共享一个实例,不同会话使用不同实例。

        e.global-session(全局会话):所有会话共享一个实例。

request(请求)、session(会话)、global-session(全局会话):

        **\color{red}{仅仅适用于WebApplicationContext环境下。}**

        $\color{red}{红色字}$

singleton(单例)Bean:

        所有线程都共享一个单例Bean,因此是存在资源的竞争。

        如果单例Bean是无状态的,也就是线程之间的操作不会对Bean的成员执行查询以外的操作,那么这个单例Bean是线程安全的。比如:Spring Mvc、Controller、Service、Dao等,这些Bean大多数是无状态的,只需要关注方法本身即可。

prototype(原型)Bean:

        每个线程都创建一个新的对象,线程之间不存在Bean的共享,自然不存在线程安全的问题。

Spring中Bean是默认单例的,为什么Controller、Service、和Dao能保证线程安全?

        Spring 中Bean默认是单例模式的,框架并没有对Bean进行多线程的封装处理。       

        Controller、Service和Dao本身并不是线程安全的,Java虚拟机栈是线程私有的,它的生命周期与线程相同,跟随线程结束而结束。

        但是,如果Bean是有状态的,就需要开发人员自己来进行线程安全的保证,最简单的方法就是改变Bean的作用域把“singleton”改为“prototype",这样每次请求Bean都相当于new Bean(),问题解决。

tips:

        有状态就是有存储数据的功能。

        无状态就是不会存储数据。

spring bean scope作用域及多线程安全问题场景分析

在 Spring IoC 容器中具有以下几种作用域:

@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。

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。

示例:

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。

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。

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。

spring的线程安全如何处理 spring的线程安全的解决办法

1、使用ThreadLocal,ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本,这样在多线程对数据访问就不会出现冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本,因此也就不需要同步该变量。ThreadLocal提供了线程安全的共享对象,在编写多线程代码时,可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。

2、如果时web应用,可以使用Spring Bean的作用域中的request,在controller类前面加上@Scope(****),表明每次请求都会生成一个新的Bean对象。这样也能起到线程安全的作用。

3、使用线程同步,关键字synchronized,当线程较多时,当一个线程调用该方法时,其他想要调用此方法的线程就要block ,多线程并发量大的时候会对性能有一定的影响。


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