Spring容器中的Bean是否线程安全？
  • 前言
  • Spring容器中的Bean是否线程安全，容器本身并没有提供Bean的线程安全策略，因此可以说Spring容器中的Bean本身不具备线程安全的特性，但还是要结合具体的Bean的Scope(作用域)来分析。
  • 首先我们先来了解Bean的作用域
  • 单例(singleton)：（默认）每一个Spring IoC容器都拥有唯一的一个实例对象
  • 原型（prototype）：一个Bean定义，任意多个对象
  • 请求（request）：一个HTTP请求会产生一个Bean对象，也就是说，每一个HTTP请求都有自己的Bean实例。只在基于web的Spring ApplicationContext中可用
  • 会话（session）：限定一个Bean的作用域为HTTPsession的生命周期，不同的会话使用不同的实例。同样，只有基于web的Spring ApplicationContext才能使用
  • 全局会话（global session）：限定一个Bean的作用域为全局HTTPSession的生命周期。通常用于门户网站场景，同样，只有基于web的Spring ApplicationContext可用
  • 什么是单例，什么是多例？
  • 单例：是指某个类只有一个实例，向整个系统提供这个实例。比如说单例模式
  • 多例：是指针对每一次请求都来创建一个新的对象(GC：不当人啊！)
  • 单例的好处：
  • 减少请求时候创建对象的开销，提升系统性能。少干一些活儿，效率自然就高了。
  • 减少对象的创建，对JVM垃圾回收友好。
  • 单例的坏处：
  • 对于有状态的变量可能会造成线程安全问题，因为只有一个实例，如果操作的是有状态的全局变量，多个线程之间可能会操作同一个变量和对象导致线程不安全问题
  • 什么是有状态的变量或者Bean？
  • Bean的状态：
  • 有状态对象(Stateful Bean)：就是有实例变量的对象，可以保存数据，是非线程安全的。
  • 无状态对象(Stateless Bean)：就是没有实例变量的对象，不能保存数据，是线程安全的。通常这样的对象只是有一些接口，起到桥接的作用。
  • 多例的好处：
  • 线程安全，每个请求过来都分配一个新的对象，里面的所有东西都是该线程独享的
  • 单例的坏处：
  • 资源开销大，每一次请求都要来创建对象，消耗性能
  • 会产生大量的垃圾对象，消耗内存
Bean的线程安全问题
  • 线程安全问题主要是全局变量和静态变量引起的。若每个线程中对全局变量、静态变量读操作，而无写操作，一般来说这个全局变量是线程安全的。若多个线程同时执行写操作，需要考虑线程同步问题，否则影响线程安全。
  • 关于Bean的线程安全问题，要从单例与多实例Bean分别进行说明。
  • 多实例Bean每次都会创建一个新的对象，线程之间并不存在Bean共享，自然不会有线程安全问题
  • 对于单例Bean又得区分有状态Bean和无状态Bean(前面有所提及)。单例Bean，所有线程都共享一个Bean实例，因此是存在资源竞争的。
  • 对于有状态的Bean
  • 方式一：加同步锁Synchronized，高并发情况下会有性能问题，不推荐
  • 方式二：我们可以用ThreadLocal将实例属性包起来
package com.xwfu.test;

import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Demo {
   private static ThreadLocal<DateFormat> df = new ThreadLocal<DateFormat>(){
        @Override
        protected DateFormat initialValue() {
            return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        }
    };

    public static Date parseDate(String dateStr) throws ParseException {
        return df.get().parse(dateStr); //每次取DateFormat这个对象的时候 都是从本地线程中取的，变量副本
    }

    public static String format(Date date) {
        return df.get().format(date); //每次取DateFormat这个对象的时候 都是从本地线程中取的，变量副本
    }
}
  • ThreadLocal与synchronized有本质的区别：
  • Synchronized用于线程间的数据共享，而ThreadLocal则用于线程间的数据隔离。
  • Synchronized是利用锁的机制，使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问。而ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本，使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象，这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。而Synchronized却正好相反，它用于在多个线程间通信时能够获得数据共享。
  • ThreadLocal是通过给每个线程创建一份单独的存储空间，牺牲空间来解决冲突，并且相比于Synchronized，ThreadLocal具有线程隔离的效果，只有在线程内才能获取到对应的值，线程外则不能访问到想要的值。
  • 方式三：使用scope=“prototype”，创建多个实例