springboot單例模式與線程安全問(wèn)題踩的坑

最近有客戶(hù)反映，使用公司產(chǎn)品時(shí)，偶爾會(huì)存在崩潰情況，自己測(cè)試無(wú)問(wèn)題，然后去查日志，是報(bào)空指針。

于是順藤摸瓜 往上找，好嘛，之前的開(kāi)發(fā)使用了成員變量，感覺(jué)問(wèn)題就是在這里了，因?yàn)楸娝苤?，springboot 采用的是單例模式，所以，使用成員變量時(shí)一定要謹(jǐn)慎。

下面上一張?jiān)擃?lèi)的截圖：

大家可能看到了，該類(lèi)上面加上了@Scope("prototype") 注解，該注解的作用是將該類(lèi)變成多例模式。講道理因?yàn)樽優(yōu)榱硕嗬?，?yīng)該不會(huì)有線程問(wèn)題了。

我先說(shuō)下我這邊的一個(gè)代碼環(huán)境，上面大家看到的BaseController這個(gè)類(lèi)里面有個(gè)init方法，會(huì)在繼承它的類(lèi)的所有方法前執(zhí)行。

使用的是@ModelAttribute注解，這個(gè)注解的意思是，在該controller的所有方法前執(zhí)行，意在初始化，我猜測(cè)之前的同事應(yīng)該是為了獲取相同的一些參數(shù)，抽調(diào)出來(lái)做一個(gè)父類(lèi)，隨著迭代，別的同事為了方便，拿來(lái)就用，導(dǎo)致很多controller繼承了該類(lèi)。

@Scope("prototype")注解：

大家設(shè)想一下，若父類(lèi)加了@Scope("prototype")注解，子類(lèi)controller并沒(méi)有加該注解，會(huì)怎樣呢？該注解是否還有意義？再比如，我在某service上加上@Scope("prototype")注解，但調(diào)用的controller沒(méi)有加@Scope("prototype")注解，那么會(huì)出現(xiàn)什么樣的結(jié)果呢？大家可以去測(cè)試一下，測(cè)試方法也很簡(jiǎn)單，就是在對(duì)應(yīng)的父類(lèi)或service的無(wú)參構(gòu)造方法里打印該類(lèi)的地址。

下面說(shuō)下我的測(cè)試結(jié)果：

先說(shuō)父類(lèi)上加了@Scope("prototype")注解，子類(lèi)上沒(méi)有加這種情況。結(jié)果是，同一子類(lèi)繼承的為同一父類(lèi)，不同子類(lèi)繼承為不同父類(lèi)。理解一下，很簡(jiǎn)單，因?yàn)閟pringboot為單例模式，所以子類(lèi)為單例，那么只有一個(gè)子類(lèi)，父類(lèi)肯定是一樣的。所以，不同線程過(guò)來(lái)使用的為同一變量，就會(huì)有問(wèn)題。

同理：

在service上標(biāo)注@Scope("prototype")注解，那在同一個(gè)controller里，該service還是同一個(gè)，也就是說(shuō)還是單例的，在不同的controller里 是不同的。測(cè)試方法同上。

現(xiàn)在說(shuō)下解決方法：

1、是在繼承該controller的子類(lèi)上都加上@Scope("prototype")注解。這樣做的好處是簡(jiǎn)單。壞處也同樣明顯，因?yàn)槭嵌嗬?，那么就?huì)產(chǎn)生大量的實(shí)體類(lèi)，占用大量?jī)?nèi)存，若是回收不及時(shí)，有可能會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存溢出。

2、是將變量私有化，比如使用線程變量，對(duì)變量加鎖等，技術(shù)上會(huì)復(fù)雜一些，而且調(diào)試不太好調(diào)試。說(shuō)不定那些地方就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，畢竟是老代碼。

3、將該類(lèi)轉(zhuǎn)換為攔截器，將變量放入request里，用的時(shí)候取出來(lái)。

SpringMVC 或 SpringBoot 默認(rèn)是單例模式（Singleton）

多個(gè)請(qǐng)求是訪問(wèn)的同一個(gè)方法，是如何實(shí)現(xiàn)線程安全的？

SpringMVC Controller默認(rèn)情況下是Singleton（單例）的，當(dāng)request過(guò)來(lái)，不用每次創(chuàng)建Controller，會(huì)用原來(lái)的instance去處理。那么當(dāng)多個(gè)線程調(diào)用它的時(shí)候，會(huì)不會(huì)發(fā)生線程不安全呢？

1、先說(shuō)明下 Controller默認(rèn)情況 單例的問(wèn)題：

使用Spring MVC有一段時(shí)間了,之前一直使用Struts2,在struts2中action都是原型(prototype)的， 說(shuō)是因?yàn)榫€程安全問(wèn)題,對(duì)于Spring MVC中bean默認(rèn)都是(singleton)單例的,那么用@Controller注解標(biāo)簽注入的Controller類(lèi)是單例實(shí)現(xiàn)的?

測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)spring3中的controller默認(rèn)是單例的，若是某個(gè)controller中有一個(gè)私有的變量i,所有請(qǐng)求到同一個(gè)controller時(shí)，使用的i變量是共用的，即若是某個(gè)請(qǐng)求中修改了這個(gè)變量a，則，在別的請(qǐng)求中能夠讀到這個(gè)修改的內(nèi)容。 若是在@Controller之前增加@Scope(“prototype”)，就可以改變單例模式為多例模式

以下是測(cè)試步驟，代碼與結(jié)果.

1. 如果是單例類(lèi)型類(lèi)的，那么在Controller類(lèi)中的類(lèi)變量應(yīng)該是共享的，如果不共享，就說(shuō)明Controller類(lèi)不是單例。

以下是測(cè)試代碼：

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
@Controller
public class ExampleAction {
    private int singletonInt=1;
     @RequestMapping(value = "/test")
     @ResponseBody
     public String singleton(HttpServletRequest request,
             HttpServletResponse response) throws Exception {
         String data=request.getParameter("data");
         if(data!=null&&data.length()>0){
             try{
              int paramInt= Integer.parseInt(data);
             singletonInt = singletonInt + paramInt;
             }
             catch(Exception ex){
                 singletonInt+=10;
             }
         }else{
             singletonInt+=1000;
         }
         return String.valueOf(singletonInt);
    }
}

分別三次請(qǐng)求： http://localhost:8080/example/test.do?data=15

得到的返回結(jié)果如下。

第一次： singletonInt=15

第二次： singletonInt=30

第三次： singletonInt=45

從以上結(jié)果可以得知，singletonInt的狀態(tài)是共享的,因此Controller是單例的。

2、對(duì)別Struts與springmvc對(duì)比

Struts2：默認(rèn)prototype，Struts2 是基于類(lèi)的，處于線程安全的考慮，采用了prototype模式，也就是說(shuō)每次請(qǐng)求都會(huì)新建一個(gè)類(lèi)來(lái)處理，自然就沒(méi)有線程安全問(wèn)題了，每次請(qǐng)求的類(lèi)和數(shù)據(jù)都是單獨(dú)的。

Springmvc：默認(rèn)singleton 單例模式，Springmvc 是基于方法的，同一個(gè)url的請(qǐng)求是同一個(gè)實(shí)例處理的。每次請(qǐng)求都會(huì)把請(qǐng)求參數(shù)傳遞到同一個(gè)方法中，此時(shí)如果類(lèi)里面有成員變量，那么這個(gè)變量就不是線程安全的了（例如上面的例子 private int singletonInt=1; 這個(gè)變量如果想線程安全則可以用ThreadLocal）。

在類(lèi)中沒(méi)有成員變量的前提下則是線程安全的。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。