springboot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瑧?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。

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

多個請求是訪問的同一個方法，是如何實現(xiàn)線程安全的？

SpringMVC Controller默認(rèn)情況下是Singleton（單例）的，當(dāng)request過來，不用每次創(chuàng)建Controller，會用原來的instance去處理。那么當(dāng)多個線程調(diào)用它的時候，會不會發(fā)生線程不安全呢？

1、先說明下 Controller默認(rèn)情況 單例的問題：

使用Spring MVC有一段時間了,之前一直使用Struts2,在struts2中action都是原型(prototype)的， 說是因為線程安全問題,對于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類是單例實現(xiàn)的?

測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)spring3中的controller默認(rèn)是單例的，若是某個controller中有一個私有的變量i,所有請求到同一個controller時，使用的i變量是共用的，即若是某個請求中修改了這個變量a，則，在別的請求中能夠讀到這個修改的內(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

以下是測試步驟，代碼與結(jié)果.

1. 如果是單例類型類的，那么在Controller類中的類變量應(yīng)該是共享的，如果不共享，就說明Controller類不是單例。

以下是測試代碼：

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、對別Struts與springmvc對比

Struts2：默認(rèn)prototype，Struts2 是基于類的，處于線程安全的考慮，采用了prototype模式，也就是說每次請求都會新建一個類來處理，自然就沒有線程安全問題了，每次請求的類和數(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url的請求是同一個實例處理的。每次請求都會把請求參數(shù)傳遞到同一個方法中，此時如果類里面有成員變量，那么這個變量就不是線程安全的了（例如上面的例子 private int singletonInt=1; 這個變量如果想線程安全則可以用ThreadLocal）。

在類中沒有成員變量的前提下則是線程安全的。

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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