概述
我们知道Spring IoC 容器中只会存在一个 bean 的实例，无论一次调用还是多次调用，始终指向的都是同一个 bean 对象。
对于单实例来说，所有线程都共享同一个 bean 实例，自然就会发生资源的争抢，从而导致线程不安全。
举例：
新增服务类ThreadUnSafeService
@Service
public class ThreadUnSafeService {
public int i;
public void add() {
i++;
}
public void sub() {
i--;
}
public int getValue() {
return i;
}
}启动十个线程，每个线程各做一千次加减：
public class TestSpring {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
new String[] { "applicationContext.xml" });
for (int j = 0; j < 10; j++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
ThreadUnSafeService service = (ThreadUnSafeService) context.getBean("threadUnSafeService");
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
service.add();
}
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
service.sub();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-" + service.getValue());
}
}).start();
}
}
}输出结果：
Thread-2-0
Thread-3-0
Thread-8-1201
Thread-10-663
Thread-1-1443
Thread-9-1380
Thread-7-1846
Thread-6-488
Thread-4-2507
Thread-5-2856从结果可以看出，运行结果都不是 0，这明显的是线程不安全！！
因为 10 个线程获取的 ThreadUnSafe 实例都是同一个，并且 10 个线程都对同一个资源 i 发生了争抢，所以才会导致线程安全问题的发生。
解决方案一：scope 的值改为 prototype
@Service
@Scope("prototype")
public class ThreadSafeService {
public int i;
public void add() {
i++;
}
public void sub() {
i--;
}
public int getValue() {
return i;
}
}输出结果：
Thread-3-0
Thread-1-0
Thread-7-0
Thread-2-0
Thread-4-0
Thread-6-0
Thread-5-0
Thread-8-0
Thread-9-0
Thread-10-0prototype 作用域下，每次获取的 ThreadUnSafe 实例都不同，所以自然不会有线程安全的问题。
解决方案二：将bean改为无状态的
无状态bean就是没有共享变量，所以就不会产生线程安全问题。
@Service
public class ThreadSafeService {
public void getValue() {
int val = 0;
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
val++;
}
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
val--;
}
System.out.println(val);
}
}调用：
public class TestSpring {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
new String[] { "applicationContext.xml" });
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
ThreadSafeService service = (ThreadSafeService) context.getBean("threadSafeService");
service.getValue();
}
}).start();
}
}
}输出结果：
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0解决方案三：加锁
既然是线程安全问题，那就加锁。
public class TestSpring {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
new String[]{"applicationContext.xml"});
for (int j = 0; j < 10; j++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
ThreadUnSafeService service = (ThreadUnSafeService) context.getBean("threadUnSafeService");
synchronized (service) {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
service.add();
}
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
service.sub();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-" + service.getValue());
}
}
}).start();
}
}
}运行结果为 0。
毫无疑问加锁确实可以，但是加锁会增加性能上的开销。
解决方案四：ThreadLocal
ThreadLocal 在自己线程内创建一个变量的副本，规避了线程安全问题。
@Service
public class ThreadUnSafeService {
public static ThreadLocal<Integer> i = new ThreadLocal<>();
public void add() {
Integer integer = i.get();
if (null == integer){
integer = 0;
}
integer++;
i.set(integer);
}
public void sub() {
Integer integer = i.get();
if (null == integer){
integer = 0;
}
integer--;
i.set(integer);
}
public int getValue() {
return i.get();
}
}运行结果为 0。
但是ThreadLocal为每个线程创建变量的副本，带来了空间上的开销。
总之，解决线程安全问题思路分为两种。
第一种，消除共享变量，是线程不安全问题不存在，方法有将bean改为无状态的、scope 的值改为 prototype、ThreadLocal。
第二种，就是加锁。
Spring自身方案
无状态的bean
在Spring中，绝大部分bean都是无状态的，因此即使这些bean默认是单例的，也不会出现线程安全问题的。比如controller、service、dao这些类，这些类里面通常不会含有成员变量，因此它们被设计成单例的。如果这些类中定义了实例变量，就线程不安全了，所以尽量避免定义实例变量。
有状态的bean
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）中非线程安全的“状态性对象” 采用ThreadLocal进行封装，让它们也成为线程安全的“状态性对象”，因此有状态的Bean就能够以singleton的方式在多线程中正常工作了。
一般的Web应用划分为展现层、服务层和持久层三个层次，在不同的层中编写对应的逻辑，下层通过接口向上层开放功能调用。在一般情况下，从接收请求到返回响应所经过的所有程序调用都同属于一个线程，如图9-2所示。
这样用户就可以根据需要，将一些非线程安全的变量以ThreadLocal存放，在同一次请求响应的调用线程中，所有对象所访问的同一ThreadLocal变量都是当前线程所绑定的。
