Spring Bean 中的线程安全

在使用Spring框架时，很多时候不知道或者忽视了多线程的问题。因为写程序时，或做单元测试时，很难有机会碰到多线程的问题，因为没有那么容易模拟多线程测试的环境。但如果不去考虑潜在的漏洞，它就会变成程序的隐形杀手，在你不知道的时候爆发。而且，通常是程序交付使用时，在生产环境下触发，会是很麻烦的事。

那么Spring Bean在大多数情况下，对象实例（Object）和方法是否线程安全呢？

这就要看如何定义Bean的生命管理和范围（Scope）了，就大多数情况而言，如果不特别注意并采取方法，Spring Bean是非线程安全的。原因是Spring Bean的产生是通过容器实现，而使用反向控制IoC时，注入的对象实例也是与其他线程共享的。

例如

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当有两个线程访问PersonController时，一个先调用setFristName来设置firstname， 而另一个线程调用getFirstName就会得到第一个线程所设的值。这是因为，PersonController是缺省情况下为单一实例（Singleton），而personService也是一个单独的实例被注入到personController里。这种情况下，多线程是不安全的，除非能够保证每个方法（method）都不会改变所共享的对象的属性或状态。

线程安全的方法

public class PersonController {

private PersonService personService

public void setFirstName(HttpServletRequest request){
Person person = new Person();
person.setFirstName();
personService.savePerson(person);
}
}

上面的例子是一种线程安全的写法，例如，线程A访问setFirstName方法，当它执行到person.setFirstName()后，系统决定挂起这个线程，转向执行B，B做了同样的事情并保存。然后，系统再执行被挂起的A线程，由于A线程有自己的堆栈状态，而且它本身没有与其他线程共享的对象实例或状态。需要补充说一下，这里假定personService.savePerson()方法是线程安全的，否则，还需要调查personService.savePerson()是否线程安全。

因此，在大多数情况下，spring bean是非线程安全的，或者说，如果你不告诉它如何管理对象或方法的线程安全，那么就会潜在线程安全问题。

spring bean因此给出了以下的线程安全的可用声明（annotation），你可以根据实际情况，分别定义你的类或方法。

单实例 singleton（缺省）

在整个Spring IoC容器里，只有一个bean实例，所有线程共享该实例

原型实例prototype

每次请求都会创建并返回一个新的实例，所有线程都有单独的实例使用，这种方式是比较安全的，但会消耗大量内存和计算资源。

定义bean的xml配置文件

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抽象类

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这里，每次当类中的getPersonService()方法被调用时，就会得到一个新personService实例。需要注意的是，PersonController变成了抽象类。

请求范围实例request

每当接受到一个HTTP请求时，就分配一个唯一实例，这个实例在整个请求周期都是唯一的。

会话范围实例session

在每个用户会话周期内，分配一个实例，这个实例在整个会话周期都是唯一的，所有同一会话范围的请求都会共享该实例。

全局会话范围实例globalsession

这与会话范围实例大部分情况是一样的，只是在使用到portlet时，由于每个portlet都有自己的会话，如果一个页面中有多个portlet而需要共享一个bean时，才会用到。

Request范围和Session范围在高并发性的MVC环境下的使用

从上面得知，在缺省情况下，被添加上声明@Controller的类是单一实例的，因此，你需要特别留意类中的方法与变量的线程安全问题。

而当考虑到并发用户的环境下，有些时候可以使用Reqest范围，例如，你需要为每次用户的请求分配一个新的控制器实例，这通常是面对一些处理逻辑很复杂的请求，需要占用比较多的资源以及反应时间要求较高的情况，比如，网上订票或支付。

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有些时候，可以考虑使用Session范围，针对每个用户，提供一个实例，应付用户的多次请求，例如，网上购物车。

@Controller
@Scope("session")
public class ShoppingCartController {

private ShoppingCart shoppingCart

public void checkIn(ShoppingItem item, Integer number){
shoppingCart.add(item, number);
}

public void checkOut(){
shoppingCart.sum();
}
}

实际生产环境中用的比较多的是单一实例与Session范围，如果能够保证单一实例中的线程安全，那么在性能上是首选的，毕竟，当网站用户量不断增加时，仍然能够用有限的实例来处理多个用户请求是比较划算的。