使用springboot单例模式与线程安全问题踩的坑

springboot单例模式与线程安全问题踩的坑 最近有客户反映,使用公司产品时,偶尔会存在崩溃情况,自己测试无问题,然后去查日志,是报空指针。
于是顺藤摸瓜 往上找,好嘛,之前的开发使用了成员变量,感觉问题就是在这里了,因为众所周知,springboot 采用的是单例模式,所以,使用成员变量时一定要谨慎。
下面上一张该类的截图:
使用springboot单例模式与线程安全问题踩的坑
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大家可能看到了,该类上面加上了@Scope("prototype") 注解,该注解的作用是将该类变成多例模式。讲道理因为变为了多例,应该不会有线程问题了。
我先说下我这边的一个代码环境,上面大家看到的BaseController这个类里面有个init方法,会在继承它的类的所有方法前执行。
使用springboot单例模式与线程安全问题踩的坑
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使用的是@ModelAttribute注解,这个注解的意思是,在该controller的所有方法前执行,意在初始化,我猜测之前的同事应该是为了获取相同的一些参数,抽调出来做一个父类,随着迭代,别的同事为了方便,拿来就用,导致很多controller继承了该类。
@Scope("prototype")注解: 大家设想一下,若父类加了@Scope("prototype")注解,子类controller并没有加该注解,会怎样呢?该注解是否还有意义?再比如,我在某service上加上@Scope("prototype")注解,但调用的controller没有加@Scope("prototype")注解,那么会出现什么样的结果呢?大家可以去测试一下,测试方法也很简单,就是在对应的父类或service的无参构造方法里打印该类的地址。
下面说下我的测试结果: 先说父类上加了@Scope("prototype")注解,子类上没有加这种情况。结果是,同一子类继承的为同一父类,不同子类继承为不同父类。理解一下,很简单,因为springboot为单例模式,所以子类为单例,那么只有一个子类,父类肯定是一样的。所以,不同线程过来使用的为同一变量,就会有问题。
同理: 在service上标注@Scope("prototype")注解,那在同一个controller里,该service还是同一个,也就是说还是单例的,在不同的controller里 是不同的。测试方法同上。
现在说下解决方法:
1、是在继承该controller的子类上都加上@Scope("prototype")注解。这样做的好处是简单。坏处也同样明显,因为是多例的,那么就会产生大量的实体类,占用大量内存,若是回收不及时,有可能会出现内存溢出。
2、是将变量私有化,比如使用线程变量,对变量加锁等,技术上会复杂一些,而且调试不太好调试。说不定那些地方就会出现问题,毕竟是老代码。
3、将该类转换为拦截器,将变量放入request里,用的时候取出来。
SpringMVC 或 SpringBoot 默认是单例模式(Singleton) 多个请求是访问的同一个方法,是如何实现线程安全的?
SpringMVC Controller默认情况下是Singleton(单例)的,当request过来,不用每次创建Controller,会用原来的instance去处理。那么当多个线程调用它的时候,会不会发生线程不安全呢?
1、先说明下 Controller默认情况 单例的问题: 使用Spring MVC有一段时间了,之前一直使用Struts2,在struts2中action都是原型(prototype)的, 说是因为线程安全问题,对于Spring MVC中bean默认都是(singleton)单例的,那么用@Controller注解标签注入的Controller类是单例实现的?
测试结果发现spring3中的controller默认是单例的,若是某个controller中有一个私有的变量i,所有请求到同一个controller时,使用的i变量是共用的,即若是某个请求中修改了这个变量a,则,在别的请求中能够读到这个修改的内容。 若是在@Controller之前增加@Scope(“prototype”),就可以改变单例模式为多例模式
以下是测试步骤,代码与结果. 1. 如果是单例类型类的,那么在Controller类中的类变量应该是共享的,如果不共享,就说明Controller类不是单例。
以下是测试代码:

import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import org.springframework.stereotype.Controller; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody; @Controllerpublic class ExampleAction {private int singletonInt=1; @RequestMapping(value = "https://www.it610.com/test")@ResponseBodypublic String singleton(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws Exception {String data=https://www.it610.com/article/request.getParameter("data"); if(data!=null&&data.length()>0){try{int paramInt= Integer.parseInt(data); singletonInt = singletonInt + paramInt; }catch(Exception ex){singletonInt+=10; }}else{singletonInt+=1000; }return String.valueOf(singletonInt); }}

分别三次请求: http://localhost:8080/example/test.do?data=https://www.it610.com/article/15
得到的返回结果如下。
第一次: singletonInt=15
第二次: singletonInt=30
第三次: singletonInt=45
从以上结果可以得知,singletonInt的状态是共享的,因此Controller是单例的。
2、对别Struts与springmvc对比
Struts2:默认prototype,Struts2 是基于类的,处于线程安全的考虑,采用了prototype模式,也就是说每次请求都会新建一个类来处理,自然就没有线程安全问题了,每次请求的类和数据都是单独的。
Springmvc:默认singleton 单例模式,Springmvc 是基于方法的,同一个url的请求是同一个实例处理的。每次请求都会把请求参数传递到同一个方法中,此时如果类里面有成员变量,那么这个变量就不是线程安全的了(例如上面的例子 private int singletonInt=1; 这个变量如果想线程安全则可以用ThreadLocal)。
在类中没有成员变量的前提下则是线程安全的。
【使用springboot单例模式与线程安全问题踩的坑】以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

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