概述
在探讨java线程安全前,让我们先简要介绍一下Java语言。
任何语言,如C++,C#,Java,它们都有相通之处,特别是语法,但如果有人问你,Java语言的核心是什么?类库?关键字?语法?似乎都不 是。Java语言的核心,也就是Sun始终不愿意开源的东西:Java虚拟机的实现(不过sun公开了其Java虚拟机规范),也就有了BEA的 JRockit,IBM的Jikes,Sun的Hotspot。
Java的核心有两点,Java类加载(Java Class Loader)和Java内存管理,它们具体体现在Java类库的以下几个类:
java.lang.ClassLoader(java.lang.Class):我们调用的类,包括其接口和超类,import的类是怎么被Java虚拟机载入的?为什么static的字段在servlet容器里面可以一直生存下去(Spring容器中)?
java.lang.Thread(java.lang.ThreadLocal):垃圾回收是怎么进行的(垃圾回收线程)?我们的程序是怎么退出的?
java.lang.refelect.Proxy(java.lang.refelect.Method):为什么Tomcat、 Tapestry、Webwork、Spring等容器和框架可以通过配置文件来调用我们写的类?Servlet规范、JSF规范、EJB规范、JDBC 规范究竟是怎么回事?为什么它们几乎都是一些接口,而不是具体类?
Servlet线程安全
在Java的server side开发过程中,线程安全(Thread Safe)是一个尤为突出的问题。因为容器,如Servlet、EJB等一般都是多线程运行的。虽然在开发过程中,我们一般不考虑这些问题,但诊断问题 (Robust),程序优化(Performance),我们必须深入它们。
什么是线程安全?
在Java里,线程安全一般体现在两个方面:
1、多个thread对同一个java实例的访问(read和modify)不会相互干扰,它主要体现在关键字synchronized。如 ArrayList和Vector,HashMap和Hashtable(后者每个方法前都有synchronized关键字)。如果你在 interator一个List对象时,其它线程remove一个element,问题就出现了。
2、每个线程都有自己的字段,而不会在多个线程之间共享。它主要体现在java.lang.ThreadLocal类,而没有Java关键字支持,如像static、transient那样。
一个普遍的疑问,我们的Servlet中能够像JavaBean那样declare instance或static字段吗?如果不可以?会引发什么问题?
答案是:不可以。下面以实例讲解:
首先,写一个普通的Servlet,里面有instance字段count:
web.xml >>
<servlet> <servlet-name>SimpleServlet</servlet-name> <servlet-class>servlet.SimpleServlet</servlet-class> </servlet> <servlet-mapping> <servlet-name>SimpleServlet</servlet-name> <url-pattern>/SimpleServlet</url-pattern> </servlet-mapping>
SimpleServlet >>
public class SimpleServlet extends HttpServlet { private int counter = 0; @Override protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { response.getWriter().println("<HTML><BODY>"); response.getWriter().println(this + " ==> "); response.getWriter().println(Thread.currentThread() + ": <br>"); for(int c=0;c<10;c++){ response.getWriter().println("Counter = " + counter + ""); try { Thread.sleep(1000); counter++; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } response.getWriter().println("</BODY></HTML>"); } }
test.html >>
<html> <body> <table> <tr> <td><iframe src="SimpleServlet" name="servlet1" height="200%"> </iframe ></td> </tr> </table> </body> </html>
test.html的内容如上所示,打开3个IE浏览器,同时在浏览器中输入:
a: http://localhost:8080/ServletTest/SimpleServlet b: http://localhost:8080/ServletTest/SimpleServlet c: http://localhost:8080/ServletTest/SimpleServlet
测试结果如下:
我们会发现三点:
1、Servlet是一个单例对象(Singleton),因为我们看到多次请求的this指针所有打印出来的hashCode值都相同。
2、servlet在不同的线程(线程池)中运行,如http-8080-1,http-8080-2,http-8080-3 等输出值可以明显区分出不同的线程执行了不同一段Servlet逻辑代码。
3、count变量在不同的线程中共享,而且它的值被不同的线程修改,输出时已经不是顺序输出。也就是说,其他的线程会篡改当前线程中实例变量的值,针对这些对象的访问不是线程安全的。
上面的结果,违反了线程安全的两个方面。
那么,我们怎样保证按照我们期望的结果运行呢?首先,我想保证产生的count都是顺序执行的。
我们将Servlet代码重构如下:
public class SimpleServlet extends HttpServlet { private int counter = 0; private String mutex = ""; @Override protected void service(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { response.getWriter().println("<HTML><BODY>"); response.getWriter().println(this + " ==> "); response.getWriter().println(Thread.currentThread() + ": <br>"); synchronized (mutex){ for(int c=0;c<10;c++){ response.getWriter().println("Counter = " + counter + "<BR>"); try { Thread.sleep(1000); counter++; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } response.getWriter().println("</BODY></HTML>"); } }
这符合要求,输出都是按顺序的,这正式synchronized的含义。
附带说一下,我现在synchronized的是一个字符串变量mutex,不是this对象,这主要是从performance和 Scalability考虑。Synchronized用在this对象上,会带来严重的可伸缩性的问题(Scalability),所有的并发请求都要排队!
转载:http://www.cnblogs.com/gw811/archive/2012/09/07/2675294.html