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  • Servlet线程安全

    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

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/go-skill/p/6078082.html
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