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单例模式 线程安全 Java 单例模式线程安全问题

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Java 单例模式线程安全问题

SpringIOC容器默认提供bean的访问作用域是单例模式。即在整个application生命周期中,只有一个instance。因此在多线程并发下,会有线程安全风险。我们在MVC框架下的servlet就是线程安全的。由于该servlet是在客户端,多并发相对少,但是对于web service端,需要考虑到。

ThreadLocal类:为每一个线程提供了一个独立的变量(实例)副本,从各将各个不同的实例访问isolation。
在同步锁机制中,后来者线程等待先行线程完成后,才能访问该成员变量。而ThreadLocal实现实例的复制而隔离对象访问数据冲突。同时也能够少量解决scope为prototype访问模式下大量实例生命周期管理的消耗和负担。是“以时间换空间”和“以空间换时间”的两种实现。前者仅提供唯一变量,让不同的线程排队访问,而后者为每一个线程都提供了一份拷贝,因此可以同时访问而互不影响,同时该拷贝存储于内存中,下次再次访问时候不再重新生成实例,减少服务器资源消耗。 

我们知道在一般情况下,只有无状态的Bean才可以在多线程环境下共享,在Spring中,绝大部分Bean都可以声明为singleton作用域。就是因为Spring对一些Bean(如RequestContextHolder、TransactionSynchronizationManager、LocaleContextHolder等)中非线程安全状态采用ThreadLocal进行处理,让它们也成为线程安全的状态,因为有状态的Bean就可以在多线程中共享了。

线程安全问题:由全局变量及静态变量引起,若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作,而无写操作,一般来说,这个全局变量是线程安全的;若有多个线程同时执行写操作,一般都需要考虑线程同步,否则就可能影响线程安全。

1) 常量始终是线程安全的 (值恒定)
2)每次调用方法前都新建一个实例是线程安全的。(不同实例相互隔离)
3)局部变量是线程安全的(隔离)

因为每执行一个方法,都会在独立的空间创建局部变量,它不是共享的资源。局部变量包括方法的参数变量和方法内变量。

有状态:有数据存储、更改功能。有状态对象(Stateful Bean),有实例变量的对象  ,可以保存数据,是非线程安全的。

无状态:就是一次操作,不能变更数据。无状态对象(Stateless Bean),没有实例变量的对象,不能保存数据,是不变类,是线程安全的。在spring中单例模式是共享实例,以达到提高性能。有状态的Bean,多线程环境下不安全,那么适合用Prototype原型模式。Prototype: 每次对bean的请求都会创建一个新的bean实例。

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