Servlet单实例多线程问题
2013-08-14 17:25
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转自:http://blog.csdn.net/qfs_v/article/details/2652097
http://cnn237111.blog.51cto.com/2359144/1154858
一,servlet容器如何同时处理多个请求。
Servlet采用多线程来处理多个请求同时访问,Servelet容器维护了一个线程池来服务请求。
线程池实际上是等待执行代码的一组线程叫做工作者线程(Worker Thread),Servlet容器使用一个调度线程来管理工作者线程(Dispatcher Thread)。
当容器收到一个访问Servlet的请求,调度者线程从线程池中选出一个工作者线程,将请求传递给该线程,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,调度者线程将从池中选出另外一个工作者线程来服务新的请求,容器并不关系这个请求是否访问的是同一个Servlet还是另外一个Servlet。
当容器同时收到对同一Servlet的多个请求,那这个Servlet的service方法将在多线程中并发的执行。
二,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<Connector>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。
三,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。
四,SingleThreadModel接口
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。
--------------------------------------------我是分割线--------------------------------------------------------------
Servlet类本质上也是一个普通的类,并且Servlet容器默认只允许单个实例存在。当请求达到服务器的时候,Servlet实例如果已经存在的话则直接加载该实例,如果该Servlet类还未实例化则会先初始化这个Servlet。当请求到达Web服务器时,Web服务器中有一个线程池,它会从线程池中取一个工作线程,通过该线程调用请求的Servlet。因此,对Servlet来说,可以同时被好几个请求调用。请求结束后,线程放回线程池。
这种设计带来的好处是,Servlet单实例,减少了生成Servlet的开销。通过线程池响应请求,避免了不断创建线程和销毁线程的开销,提高了性能。但是这种多线程操纵单实例的模式,也会有一些副作用,那就是可能造成数据的不一致。看一个例子。
假设Servlet类如下:
public class HelloServlet extends HttpServlet
{
private String msg;
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException
{
msg = req.getParameter("msg");
try
{
Thread.sleep(10000);
}
catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
resp.getWriter().println(msg);
}
}
读取参数msg,然后等待10s后打印出来。
但是当2个用户在调用这个类的时候,就会有冲突了。
看下图的url,A用户先输入参数为hello,1秒钟之后,B用户后输入world。
显示的都是world。
原因很简单,因为两个线程都调用同一个实例,A用户把成员变量msg设成hello后,B用户又将他改成了world。
因此会有这种结果出现。
解决方法主要有以下3种,
1,使用Javax.servlet.SingleThreadModel(Servlet2.4中已经废弃该接口),此时Servlet容器将保证Servlet实例以单线程方式运行,也就是说,同一时刻,只会有一个线程执行Servlet的service()方法。
2.去除实例变量,使用局部变量。
3.使用同步代码块:synchronized{…}
最常用的方法还是第2种,因为他使用了局部变量,互不冲突,相比刻意的单线程和加锁机制,效率更高。因此代码只要如下修改即可。
public class HelloServlet extends HttpServlet
{
//private String msg;
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException
{
String msg = req.getParameter("msg");
try
{
Thread.sleep(10000);
}
catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
resp.getWriter().println(msg);
}
}
另:
如果一个变量是成员变量,那么多个线程对同一个对象的成员变量进行操作时,它们对该成员变量是彼此影响的,也就是说一个线程对成员变量的改变会影响到另一个线程。
如果一个变量是局部变量,那么每个线程都会有一个该局部变量的拷贝(即便是同一个对象中的方法的局部变量,也会对每一个线程有一个拷贝),一个线程对该局部变量的改变不会影响到其他线程。
http://cnn237111.blog.51cto.com/2359144/1154858
一,servlet容器如何同时处理多个请求。
Servlet采用多线程来处理多个请求同时访问,Servelet容器维护了一个线程池来服务请求。
线程池实际上是等待执行代码的一组线程叫做工作者线程(Worker Thread),Servlet容器使用一个调度线程来管理工作者线程(Dispatcher Thread)。
当容器收到一个访问Servlet的请求,调度者线程从线程池中选出一个工作者线程,将请求传递给该线程,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,调度者线程将从池中选出另外一个工作者线程来服务新的请求,容器并不关系这个请求是否访问的是同一个Servlet还是另外一个Servlet。
当容器同时收到对同一Servlet的多个请求,那这个Servlet的service方法将在多线程中并发的执行。
二,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<Connector>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。
三,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。
四,SingleThreadModel接口
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。
--------------------------------------------我是分割线--------------------------------------------------------------
Servlet类本质上也是一个普通的类,并且Servlet容器默认只允许单个实例存在。当请求达到服务器的时候,Servlet实例如果已经存在的话则直接加载该实例,如果该Servlet类还未实例化则会先初始化这个Servlet。当请求到达Web服务器时,Web服务器中有一个线程池,它会从线程池中取一个工作线程,通过该线程调用请求的Servlet。因此,对Servlet来说,可以同时被好几个请求调用。请求结束后,线程放回线程池。
这种设计带来的好处是,Servlet单实例,减少了生成Servlet的开销。通过线程池响应请求,避免了不断创建线程和销毁线程的开销,提高了性能。但是这种多线程操纵单实例的模式,也会有一些副作用,那就是可能造成数据的不一致。看一个例子。
假设Servlet类如下:
public class HelloServlet extends HttpServlet
{
private String msg;
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException
{
msg = req.getParameter("msg");
try
{
Thread.sleep(10000);
}
catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
resp.getWriter().println(msg);
}
}
读取参数msg,然后等待10s后打印出来。
但是当2个用户在调用这个类的时候,就会有冲突了。
看下图的url,A用户先输入参数为hello,1秒钟之后,B用户后输入world。
显示的都是world。
原因很简单,因为两个线程都调用同一个实例,A用户把成员变量msg设成hello后,B用户又将他改成了world。
因此会有这种结果出现。
解决方法主要有以下3种,
1,使用Javax.servlet.SingleThreadModel(Servlet2.4中已经废弃该接口),此时Servlet容器将保证Servlet实例以单线程方式运行,也就是说,同一时刻,只会有一个线程执行Servlet的service()方法。
2.去除实例变量,使用局部变量。
3.使用同步代码块:synchronized{…}
最常用的方法还是第2种,因为他使用了局部变量,互不冲突,相比刻意的单线程和加锁机制,效率更高。因此代码只要如下修改即可。
public class HelloServlet extends HttpServlet
{
//private String msg;
@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException
{
String msg = req.getParameter("msg");
try
{
Thread.sleep(10000);
}
catch(Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
resp.getWriter().println(msg);
}
}
另:
如果一个变量是成员变量,那么多个线程对同一个对象的成员变量进行操作时,它们对该成员变量是彼此影响的,也就是说一个线程对成员变量的改变会影响到另一个线程。
如果一个变量是局部变量,那么每个线程都会有一个该局部变量的拷贝(即便是同一个对象中的方法的局部变量,也会对每一个线程有一个拷贝),一个线程对该局部变量的改变不会影响到其他线程。
public class HelloThreadTest { public static void main(String[] args) { HelloThread r = new HelloThread(); Thread t1 = new Thread(r); Thread t2 = new Thread(r); t1.start(); t2.start(); } } class HelloThread implements Runnable { // int i; // 若i是成员变量,则HelloThread的对象r只包含这一个i,两个Thread对象因为由r构造,所以共享了同一个i // 打印结果是0到49的数字 @Override public void run() { int i = 0; // 每一个线程都会拥有自己的一份局部变量的拷贝 // 线程之间互不影响 // 所以会打印100个数字,0到49每个数字都是两遍 while (true) { System.out.println("Hello number: " + i++); try { Thread.sleep((long) Math.random() * 1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } if (50 == i) { break; } } } }
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