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wanxiaotao12:
aswang 写道总结的不错,
正在读《java并发编程实战 ...
Java并发编程实战-学习笔记 -
aswang:
总结的不错, 正在读《java并发编程实战》,看到其中的不变性 ...
Java并发编程实战-学习笔记 -
lianhan3344:
感谢博主分享!!!!
深入剖析Tomcat How+Tomcat+Works中文367页.pdf -
vict0323:
真的是酱紫么?求真相
Spring 实际开发项目中, 是否要default-autowire="byName"
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规范中已经被废弃了。
Servlet的生命周期:
1. Servlet被服务器实例化后,容器运行其init方法,请求到达时运行其service方法;
2. service运行请求对应的doXXX(doGet,doPost)方法;
3. 服务器销毁实例,运行其destory方法;
Servlet的生命周期由Servlet容器管理;
(三个概念的理解:
Servlet容器 < Web容器 < 应用服务器?
Servlet容器的主要任务就是管理Servlet的生命周期;
Web容器也称之为web服务器,主要任务就是管理和部署web应用的;
应用服务器的功能非常强大,不仅可以管理和部署web应用,也可以部署EJB应用,实现容器管理的事务等等。。。
Web服务器就是跟基于HTTP的请求打交道,而EJB容器更多是跟数据库,事务管理等服务接口交互,所以应用服务器的功能是很多的。
常见的web服务器就是Tomcat,但Tomcat同样也是Servlet服务器;
常见的应用服务器有WebLogic,WebSphere,但都是收费的;
没有Servlet容器,可以用Web容器直接访问静态Html页面,比如安装了apache等;如果需要显示Jsp/Servlet,就需要安装一个Servlet容器;但是光有servlet容器也是不够的,它需要被解析为html显示,所以仍需要一个web容器;所以,我们常把web容器和Servlet容器视为一体,因为他们两个容器都有对方的功能实现了,都没有独立的存在了,比如tomcat!
)
Servlet是如何处理多个请求同时访问呢?
Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的:
1. 当web服务器启动的时候(或客户端发送请求到服务器时),Servlet就被加载并实例化(只存在一个Servlet实例);
2. 容器初始化Servlet。主要就是读取配置文件(例如tomcat,可以通过servlet.xml的<Connector>设置线程池中线程数目,初始化线程池;通过web.xml,初始化每个参数值等等);
3. 当请求到达时,Servlet容器通过调度线程(Dispatchaer Thread)调度它管理下的线程池中等待执行的线程(Worker Thread)给请求者;
4. 线程执行Servlet的service方法;
5. 请求结束,放回线程池,等到被调用;
从上面可以看出:
第一:Servlet单实例,减少了产生servlet的开销;
第二:通过线程池来响应多个请求,提高了请求的响应时间;
第三:Servlet容器并不关心到达的Servlet请求访问的是否是同一个Servlet还是另一个Servlet,直接分配给它一个新的线程;如果是同一个Servlet的多个请求,那么Servlet的service方法将在多线程中并发的执行;
第四:每一个请求由ServletRequest对象来接受请求,由ServletResponse对象来响应该请求;
问题出现了:
同一个Servlet的的多个请求到来时,可能发生多线程同时访问同一资源的情况,数据可能变的不一致,可能会因为线程安全问题发生错误。
解决:
1. 实现 SingleThreadModel 接口
如果一个Servlet被这个接口指定,那么在这个Servlet中的service方法将不会有两个线程被同时执行,当然也就不存在线程安全的问题;
2. 同步对共享数据的操作
使用synchronized 关键字能保证一次只有一个线程可以访问被保护的区段,Servlet可以通过同步块操作来保证线程的安全。
ServletRequest对象是线程安全的,但是ServletContext和HttpSession不是线程安全的;
要使用同步的集合类: Vector代替ArrayList,HsahTable代替HashMap;
3. 避免使用实例变量(成员变量)
线程安全问题是由实例变量造成的,只要在Servlet里面的任何方法里面都不使用实例变量,那么该Servlet就是线程安全的。
对上面的三种方法进行测试,可以表明用它们都能设计出线程安全的Servlet程序。但是,如果一个Servlet实现了SingleThreadModel接口,Servlet引擎将为每个新的请求创建一个单独的Servlet实例,这将引起大量的系统开销。SingleThreadModel在Servlet2.4中 已不再提倡使用;同样如果在程序中使用同步来保护要使用的共享的数据,也会使系统的性能大大下降。这是因为被同步的代码块在同一时刻只能有一个线程执行 它,使得其同时处理客户请求的吞吐量降低,而且很多客户处于阻塞状态。另外为保证主存内容和线程的工作内存中的数据的一致性,要频繁地刷新缓存,这也会大大地影响系统的性能。所以在实际的开发中也应避免或最小化 Servlet 中的同步代码;在Serlet中避免使用实例变量是保证Servlet线程安全的最佳选择。从Java 内存模型也可以知道,方法中的临时变量是在栈上分配空间,而且每个线程都有自己私有的栈空间,所以它们不会影响线程的安全。
Servlet的线程安全问题只有在大量的并发访问时才会显现出来,并且很难发现,因此在编写Servlet程序时要特别注意。线程安全问题主要是由实例变量造成的,因此在Servlet中应避免使用实例变量。如果应用程序设计无法避免使用实例变量,那么使用同步来保护要使用的实例变量,但为保证系统的最佳性能,应该同步可用性最小的代码路径。
在使用Struts1.X和Struts2.X的时候我们会发现一个很明显的问题:
Action的单实例问题:Struts1.X中的Action都是Singleton的,但是Struts2.X中,Action却全是Prototype的;尤其是我们配置SSH三层架构的时候,让Spring来管理Struts的Action,如果使用Struts2,默认都要为每个Action的Bean添加 prototype="true" 这个属性,不然,当操作一个对象时候,无论你是删除还是修改一个对象,始终会出现最后一次访问的记录;
为什么Struts2会采用Prototype模式而不是单实例的模式呢?
首先,单实例的模式最主要的一个问题就是线程同步问题,如果处理不好程序会有严重的bug,Servlet就是一个例子,它同样是采用单实例多线程的模式,如果多线程中同时访问一个共享的数据,没有加同步锁(synchronized),可能会出现数据错误。
这就找到了单实例引线程安全问题的原因:单实例是否能够被状态化,通俗一点说,就是单实例类中是否可以有成员变量,有成员变量的就是状态,无成员变量就是无状态;
状态化的单实例适用的场合是作为一个状态窗户对外提供服务;比如,论坛帖子的计数器,用户浏览一次,就synchronized的加1;
无状态的单实例适用的场合就是工具性质的功能,常用的Servlet就属于此类,每次来个请求,都始终是一个Servlet实例在工作;(所有Servlet是不建议在它里面定义成员变量的,就是有也必须synchronized处理);
我们知道:
Struts1.X中Action从页面获得数据是从FormBean获得的,它不需要定义成员变量获取页面数据,所有它是无状态的,采用的是单实例模式,而且线程安全的;
Struts2.X 采用值绑定模式,在Action页面定义了成员变量与页面的标签name绑定,一次获取页面数据,它是有状态的,很容易出现线程安全问题,如果单纯用 synchronized处理,并发访问肯定出问题,所有它采用了prototype模式,就是非单实例的模式,线程不安全;
有人担心Struts2每次都创建Action会有性能问题。
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