如何保證多線程安全

1.springboot在多線程并發(fā)訪問下是怎么做的

我們在Controller下,一般都是@AutoWired一些Service,由于這些Service都交給了spring進行管理，因此他們單例的，對于在Controller中調(diào)用他們的方法，由于方法在JVM中屬于棧操作，所以對于每一個線程來說，棧都是獨立的，因此是線程安全的。

而由于Controller本身是單例模式 （非線程安全的), 這意味著每個request過來，系統(tǒng)都會用原有的instance去處理，這樣導(dǎo)致了兩個結(jié)果：一是我們不用每次創(chuàng)建Controller，二是減少了對象創(chuàng)建和垃圾收集的時間；由于只有一個Controller的instance，當(dāng)多個線程調(diào)用它的時候，它里面的instance變量就不是線程安全的了，會發(fā)生竄數(shù)據(jù)的問題。

如果我們定義了一個全局的實例，如 private Company company = new Company(); 而在@RequestMapping方法中去用到了他， 這里就存在并發(fā)線程安全的問題。

對于所有的請求request，這個company對象是相通的。

當(dāng)然我們也可以用這個特性來制作訪問計數(shù)器 只需要定義一個private int cout = 0; 在每一次請求后cout++;

當(dāng)然我并不推薦這么做，計數(shù)器最好用redis來操作。

總結(jié)以上問題，不要在Controller里出現(xiàn)類的實例。即便加了線程安全操作，也會出現(xiàn)性能問題。當(dāng)然無論是Controller還是Service,如果你一定要使用對象的屬性，如private Company company = new Company();可以加上ThreadLocal的引用，如private ThreadLocal<Company> tc = new ThreadLocal<>();但是把這種使用的對象放進方法中初始化（即進入JVM棧中更好）。

2.controller在多線程下如何盡可能保證線程安全，如何取舍

當(dāng)多個請求對controller進行請求時，它的instance的單例模式是線程不安全的，因此我們?nèi)绻ＷC完全的線程安全，需要對于每次請求都創(chuàng)建一個新的controller實例，在spring中使用@RequestScope注解定義它的作用域為requst，即一次請求即為一個實例，這樣就可以保證controller層面上的線程安全。但是這樣做會有一個很大的缺點，就是這種方式當(dāng)并發(fā)很大時，創(chuàng)建bean的新實例就比重用原有的controller實例要慢許多。

因此還有折中的辦法，就是將@RequestScope設(shè)置為session級別的作用域，這樣每當(dāng)一次會話，spring就會創(chuàng)建一個controller實例，而不需要每次請求都去創(chuàng)建一次實例，大大提高了訪問的速度，雖然這樣無法保證絕對的線程安全，但是在大部分的業(yè)務(wù)邏輯上都有效的防止了線程安全的問題。

此外，spring的作用域還有singleton（單例，也是spring默認(rèn)的作用域級別，即永遠使用同一個實例）、prototype（原型）、globalSession（全局）

3.小結(jié)一下

Spring本身并沒有解決并發(fā)訪問的問題。如果bean的范圍不是線程安全的（例如在controller上面的成員變量或者靜態(tài)變量就是線程不安全的），但其方法包含一些您總是希望安全運行的關(guān)鍵代碼或者使用了靜態(tài)字段需要對其進行并發(fā)修改，請在該方法上使用synchronized關(guān)鍵字?；蛘呤褂靡恍┯刑峁┚€程安全的集合進行相應(yīng)的多線程操作。

單例模式與線程安全問題踩的坑

最近有客戶反映，使用公司產(chǎn)品時，偶爾會存在崩潰情況，自己測試無問題，然后去查日志，是報空指針。于是順藤摸瓜 往上找，好嘛，之前的開發(fā)使用了成員變量，感覺問題就是在這里了，因為眾所周知，springboot 采用的是單例模式，所以，使用成員變量時一定要謹(jǐn)慎。

下面上一張該類的截圖

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

我先說下我這邊的一個代碼環(huán)境

上面大家看到的BaseController這個類里面有個init方法，會在繼承它的類的所有方法前執(zhí)行。

使用的是@ModelAttribute注解，這個注解的意思是，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)出來做一個父類，隨著迭代，別的同事為了方便，拿來就用，導(dǎo)致很多controller繼承了該類。

@Scope("prototype")注解：大家設(shè)想一下，若父類加了@Scope("prototype")注解，子類controller并沒有加該注解，會怎樣呢？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沒有加@Scope("prototype")注解，那么會出現(xiàn)什么樣的結(jié)果呢？大家可以去測試一下，測試方法也很簡單，就是在對應(yīng)的父類或service的無參構(gòu)造方法里打印該類的地址。

下面說下我的測試結(jié)果

先說父類上加了@Scope("prototype")注解，子類上沒有加這種情況。結(jié)果是，同一子類繼承的為同一父類，不同子類繼承為不同父類。理解一下，很簡單，因為springboot為單例模式，所以子類為單例，那么只有一個子類，父類肯定是一樣的。所以，不同線程過來使用的為同一變量，就會有問題。

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

現(xiàn)在說下解決方法

1、是在繼承該controller的子類上都加上@Scope("prototype")注解。這樣做的好處是簡單。壞處也同樣明顯，因為是多例的，那么就會產(chǎn)生大量的實體類，占用大量內(nèi)存，若是回收不及時，有可能會出現(xiàn)內(nèi)存溢出。

2、是將變量私有化，比如使用線程變量，對變量加鎖等，技術(shù)上會復(fù)雜一些，而且調(diào)試不太好調(diào)試。說不定那些地方就會出現(xiàn)問題，畢竟是老代碼。

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

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

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