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  • Servlet线程安全2

    Servlet的多线程机制
     
      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。当客户端第一次请求某个Servlet时,Servlet容器将会根据web.xml配置文件实例化这个Servlet类。当有新的客户端请求该Servlet时,一般不会再实例化该Servlet类,也就是有多个线程在使用这个实例。Servlet容器会自动使用线程池等技术来支持系统的运行,如图1所示。

      这样,当两个或多个线程同时访问同一个Servlet时,可能会发生多个线程同时访问同一资源的情况,数据可能会变得不一致。所以在用Servlet构建的Web应用时如果不注意线程安全的问题,会使所写的Servlet程序有难以发现的错误。

    Servlet容器默认采用单实例多线程的方式来处理请求,默认是非线程安全的

    一. Servlet容器如何同时来处理多个请求
    先说明几个概念:
    工作者线程Work Thread:执行代码的一组线程
    调度线程Dispatcher Thread:每个线程都具有分配给它的线程优先级,线程是根据优先级调度执行的
    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。
    就实现来说:
    调度者线程类所担负的责任如其名字,该类的责任是调度线程,只需要利用自己的属性完成自己的责任。所以该类是承担了责任的,并且该类的责任又集中到唯一的单体对象中。
    而其他对象又依赖于该特定对象所承担的责任,我们就需要得到该特定对象。那该类就是一个单例模式的实现了。

          二 如何开发线程安全的Servlet 
          1,变量的线程安全:这里的变量指字段和共享数据(如表单参数值)。 
    

    a,将 参数变量 本地化。多线程并不共享局部变量.所以我们要尽可能的在servlet中使用局部变量。
    例如:String user = "";
    user = request.getParameter("user");
    b,使用同步块Synchronized,防止可能异步调用的代码块。这意味着线程需要排队处理。
    在使用同板块的时候要尽可能的缩小同步代码的范围,不要直接在sevice方法和响应方法上使用同步,这样会严重影响性能。
    2,属性的线程安全:ServletContext,HttpSession,ServletRequest对象中属性
    ServletContext:(线程是不安全的)
    ServletContext是可以多线程同时读/写属性的,线程是不安全的。要对属性的读写进行同步处理或者进行深度Clone()。
    所以在Servlet上下文中尽可能少量保存会被修改(写)的数据,可以采取其他方式在多个Servlet中共享,比方我们可以使用单例模式来处理共享数据。
    HttpSession:(线程是不安全的)
    HttpSession对象在用户会话期间存在,只能在处理属于同一个Session的请求的线程中被访问,因此Session对象的属性访问理论上是线程安全的。
    当用户打开多个同属于一个进程的浏览器窗口,在这些窗口的访问属于同一个Session,会出现多次请求,需要多个工作线程来处理请求,可能造成同时多线程读写属性。
    这时我们需要对属性的读写进行同步处理:使用同步块Synchronized和使用读/写器来解决。
    ServletRequest:(线程是安全的)
    对于每一个请求,由一个工作线程来执行,都会创建有一个新的ServletRequest对象,所以ServletRequest对象只能在一个线程中被访问。ServletRequest是线程安全的。
    注意:ServletRequest对象在service方法的范围内是有效的,不要试图在service方法结束后仍然保存请求对象的引用。
    3,使用同步的集合类:
    使用Vector代替ArrayList,使用Hashtable代替HashMap。
    4,不要在Servlet中创建自己的线程来完成某个功能。
    Servlet本身就是多线程的,在Servlet中再创建线程,将导致执行情况复杂化,出现多线程安全问题。
    5,在多个servlet中对外部对象(比方文件)进行修改操作一定要加锁,做到互斥的访问。

    6,javax.servlet.SingleThreadModel接口是一个标识接口,如果一个Servlet实现了这个接口,那Servlet容器将保证在一个时刻仅有一个线程可以在给定的servlet实例的service方法中执行。将其他所有请求进行排队。
    服务器可以使用多个实例来处理请求,代替单个实例的请求排队带来的效益问题。服务器创建一个Servlet类的多个Servlet实例组成的实例池,对于每个请求分配Servlet实例进行响应处理,之后放回到实例池中等待下此请求。这样就造成并发访问的问题。
    此时,局部变量(字段)也是安全的,但对于全局变量和共享数据是不安全的,需要进行同步处理。而对于这样多实例的情况SingleThreadModel接口并不能解决并发访问问题。
    SingleThreadModel接口在servlet规范中已经被废弃了。

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