Servlet多线程的相关问题浅析

Servlet多线程体系结构是建立在Java多线程机制之上的，它的生命周期是由Web容器负责的。当客户端第一次请求某个Servlet时，Servlet容器将会根据web.xml配置文件实例化这个Servlet类。当有新的客户端请求该Servlet时，一般不会再实例化该Servlet类，也就是有多个线程在使用这个实例。这样，当两个或多个线程同时访问同一个Servlet时，可能会发生多个线程同时访问同一资源的情况，数据可能会变得不一致。所以在用Servlet构建的Web应用时如果不注意线程安全的问题，会使所写的Servlet程序有难以发现的错误。

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实例变量不正确的使用是造成Servlet多线程不安全的主要原因。下面针对该问题给出了三种解决方案并对方案的选取给出了一些参考性的建议。

1、实现 SingleThreadModel

该接口指定了系统如何处理对同一个Servlet的调用。如果一个Servlet被这个接口指定,那么在这个Servlet中的service方法将不会有两个线程被同时执行，当然也就不存在线程安全的问题。这种方法只要将前面的Concurrent Test类的类头定义更改为：

 
 
 
  
  
  Public class Concurrent Test extends HttpServlet implements SingleThreadModel { 
  
  
       ………… 
  
  
  }

2、同步对共享数据的操作

使用synchronized 关键字能保证一次只有一个线程可以访问被保护的区段，在本论文中的Servlet可以通过同步块操作来保证线程的安全。同步后的代码如下：

 
 
 
  
  
  ………… 
  
  
  
  
  
  Public class Concurrent Test extends HttpServlet { ………… 
  
  
  
  
  
  Username = request.getParameter ("username");  
  
  
  
  
  
  Synchronized (this){ 
  
  
  
  
  
  Output = response.getWriter ();  
  
  
  
  
  
  Try { 
  
  
  
  
  
  Thread. Sleep (5000); 
  
  
  
  
  
  } Catch (Interrupted Exception e){} 
  
  
  
  
  
  output.println("用户名:"+Username+" 
  
  
  
  
  
  ");  
  
  
  
  
  
  }  
  
  
  
  
  
  } 
  
  
  
  
  
  }

3、避免使用实例变量

本实例中的Servlet多线程安全问题是由实例变量造成的，只要在Servlet里面的任何方法里面都不使用实例变量，那么该Servlet就是线程安全的。

修正上面的Servlet代码，将实例变量改为局部变量实现同样的功能，代码如下：

 
 
 
  
  
  ……  
  
  
  
  
  
  Public class Concurrent Test extends HttpServlet                                
  
  
  
  
  
  {                                                                                  public void service (HttpServletRequest request, HttpServletResponse  
  
  
  
  
  
  Response) throws ServletException,IOException                                                                           { 
  
  
  
  
  
  Print Writer output;  
  
  
  
  
  
  String username; 
  
  
  
  
  
  Response.setContentType ("text/html; charset=gb2312"); 
  
  
  
  
  
  ……  
  
  
  
  
  
  }  
  
  
  
  
  
  }

对上面的三种方法进行测试，可以表明用它们都能设计出线程安全的Servlet程序。但是，如果一个Servlet实现了SingleThreadModel接口，Servlet引擎将为每个新的请求创建一个单独的Servlet多线程实例，这将引起大量的系统开销。SingleThreadModel在Servlet2.4中已不再提倡使用；同样如果在程序中使用同步来保护要使用的共享的数据，也会使系统的性能大大下降。这是因为被同步的代码块在同一时刻只能有一个线程执行它，使得其同时处理客户请求的吞吐量降低，而且很多客户处于阻塞状态。另外为保证主存内容和线程的工作内存中的数据的一致性，要频繁地刷新缓存,这也会大大地影响系统的性能。所以在实际的开发中也应避免或最小化 Servlet 中的同步代码；在Servlet多线程中避免使用实例变量是保证Servlet多线程安全的最佳选择。从Java 内存模型也可以知道，方法中的临时变量是在栈上分配空间，而且Servlet多线程中每个线程都有自己私有的栈空间，所以它们不会影响线程的安全。

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