Java Web笔记 – Servlet多线程同步问题及其解决方法

ServletContext和Web应用关系：

当servlet容器启动Web应用，并为每个Web应用创建唯一的ServletContext对象。可以吧ServletContext看成一个Web应用的服务器端组件的共享内存。在ServletContext中可以存放共享数据，提供了读取或设置共享数据的方法：

setAttribute(String name, Object object); getAttribute(String name);

在Servlet中获取application(ServletContext)：

ServletContext context = req.getSession().getServletContext();

1、Servlet中的多线程问题：

由于Servlet/JSP默认是以多线程模式执行的，但是Servlet是单实例的，所以，在编写代码时需要考虑多线程的并发同步问题。例如，当有多个用户同时访问某个Servlet时，会访问这个唯一的Servlet实例中的成员变量，如果对成员变量进行赋值，就会导致数据不一致。

简单说下线程中的工作内存：

Java的内存模型JMM（Java Memory Model）JMM主要是为了规定了线程和内存之间的一些关系。根据JMM的设计，系统存在一个主内存(Main Memory)，Java中所有实例变量都储存在主存中，对于所有线程都是共享的。每条线程都有自己的工作内存(Working Memory)，工作内存由缓存和堆栈两部分组成，缓存中保存的是主存中变量的拷贝，缓存可能并不总和主存同步，也就是缓存中变量的修改可能没有立刻写到主存中；堆栈中保存的是线程的局部变量，线程之间无法相互直接访问堆栈中的变量。

2、举例说明：

下面这个Servlet当有多个用户同时访问时，由于Servlet是单实例的，在10秒钟内有两次访问时，这是共享的username成员就赋值为后者传递过来的username，当两者返回给客户端数据时，如果通过以下方式获取username，则都是得到后者传递的username的值：

request.getAttribute("username");

但是如果从request请求（每个用户对应一个请求，两个请求互不干扰）范围内获取username则得到的是各自传递给该Servlet的值：

request.getParameter("username");

public class ThreadServlet extends HttpServlet {

    private String username;
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
            throws ServletException, IOException {
        this.username = req.getParameter("username");
        try{
            Thread.sleep(10000);
        } catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        req.setAttribute("username", username);
        req.getRequestDispatcher("result.jsp").forward(req, resp);
    }
}

为了解决上面的问题，可以把成员变量username变为 doGet的局部变量。

3、解决方法：

a、很少使用成员变量，一般使用局部变量。
b、或者使用同步代码块
c、实现javax.servlet.SingleThreadModel，使得Servlet实例以单线程方式运行，即是同一时刻只有一个线程执行Servlet的service()方法。

小结

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。

PS:JavaWeb中的Filter同servlet是一样的，都是单实例多线程，所以在编写filter中的代码时同编写servlet中代码一样的问题；具体的可以参见http://jinnianshilongnian.iteye.com/category/255452中开涛大神对servlet的详细简介。