Servlet 线程安全问题

Servlet 线程安全问题

Tomcat 容器会为每个请求分配一个线程来处理，每个线程都调用同一个 Servlet 实例对象，只是每个线程的 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 对象不同。既然是同一个 Servlet 对象，如果定义了全局变量，就可能出现线程安全问题。

存在线程安全问题的代码

public class HomeServlet extends HttpServlet {
    private int i; // 全局变量

    protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        i++;
        response.getWriter().write(i + " ");
    }
}Code language: PHP (php)

i 是所有请求共享的，因此不管换浏览器还是换电脑，访问的都是同一个 i，其值会一直递增。

不存在线程安全问题的代码

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException {
    int i = 1; // 局部变量
    i++;
    response.getWriter().write(String.valueOf(i));
}Code language: JavaScript (javascript)

i 是方法内的局部变量，每次执行都会重新开辟内存，因此每次输出都是 2。

使用 synchronized 解决线程安全

protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException, IOException {
    synchronized (this) { // this 指 Servlet 实例对象
        i++;
        try {
            Thread.sleep(1000 * 4);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        response.getWriter().write(i + "");
    }
}Code language: JavaScript (javascript)

synchronized 保证同一时间只有一个线程能访问，其他线程必须排队。如果有大量并发请求，会导致阻塞等待，性能较差。

SingleThreadModel 接口（已过时）

Sun 公司曾提供 SingleThreadModel 接口来解决线程安全问题，让 Servlet 引擎以单线程模式调用 service 方法。该接口是一个标记接口（无任何方法和常量），类似于 Serializable 和 Cloneable。

public class HomeServlet extends HttpServlet implements SingleThreadModel {
    // ...
}Code language: PHP (php)

实现该接口后，Servlet 引擎仍然支持多线程并发访问，但会创建多个 Servlet 实例对象，每个线程调用一个独立的实例。这种方式并不能真正解决一个 Servlet 实例被多个线程同时调用的问题，因此在 Servlet API 2.4 中已被标记为 Deprecated（过时）。

总结

方案	说明	问题
局部变量	每次请求独立分配	无线程安全问题，推荐
synchronized	加锁串行执行	性能差，高并发阻塞
SingleThreadModel	多实例隔离	已过时，不能真正解决单实例并发问题