使用springboot单例模式与线程安全问题踩的坑

springboot单例模式与线程安全问题踩的坑

最近有客户反映，使用公司产品时，偶尔会存在崩溃情况，自己测试无问题，然后去查日志，是报空指针。

于是顺藤摸瓜 往上找，好嘛，之前的开发使用了成员变量，感觉问题就是在这里了，因为众所周知，springboot 采用的是单例模式，所以，使用成员变量时一定要谨慎。

下面上一张该类的截图：

大家可能看到了，该类上面加上了@Scope("prototype") 注解，该注解的作用是将该类变成多例模式。讲道理因为变为了多例，应该不会有线程问题了。

我先说下我这边的一个代码环境，上面大家看到的BaseController这个类里面有个init方法，会在继承它的类的所有方法前执行。

使用的是@ModelAttribute注解，这个注解的意思是，在该controller的所有方法前执行，意在初始化，我猜测之前的同事应该是为了获取相同的一些参数，抽调出来做一个父类，随着迭代，别的同事为了方便，拿来就用，导致很多controller继承了该类。

@Scope("prototype")注解：

大家设想一下，若父类加了@Scope("prototype")注解，子类controller并没有加该注解，会怎样呢？该注解是否还有意义？再比如，我在某service上加上@Scope("prototype")注解，但调用的controller没有加@Scope("prototype")注解，那么会出现什么样的结果呢？大家可以去测试一下，测试方法也很简单，就是在对应的父类或service的无参构造方法里打印该类的地址。

下面说下我的测试结果：

先说父类上加了@Scope("prototype")注解，子类上没有加这种情况。结果是，同一子类继承的为同一父类，不同子类继承为不同父类。理解一下，很简单，因为springboot为单例模式，所以子类为单例，那么只有一个子类，父类肯定是一样的。所以，不同线程过来使用的为同一变量，就会有问题。

同理：

在service上标注@Scope("prototype")注解，那在同一个controller里，该service还是同一个，也就是说还是单例的，在不同的controller里 是不同的。测试方法同上。

现在说下解决方法：

1、是在继承该controller的子类上都加上@Scope("prototype")注解。这样做的好处是简单。坏处也同样明显，因为是多例的，那么就会产生大量的实体类，占用大量内存，若是回收不及时，有可能会出现内存溢出。

2、是将变量私有化，比如使用线程变量，对变量加锁等，技术上会复杂一些，而且调试不太好调试。说不定那些地方就会出现问题，毕竟是老代码。

3、将该类转换为拦截器，将变量放入request里，用的时候取出来。

SpringMVC 或 SpringBoot 默认是单例模式（Singleton）

多个请求是访问的同一个方法，是如何实现线程安全的？

SpringMVC Controller默认情况下是Singleton（单例）的，当request过来，不用每次创建Controller，会用原来的instance去处理。那么当多个线程调用它的时候，会不会发生线程不安全呢？

1、先说明下 Controller默认情况 单例的问题：

使用Spring MVC有一段时间了,之前一直使用Struts2,在struts2中action都是原型(prototype)的， 说是因为线程安全问题,对于Spring MVC中bean默认都是(singleton)单例的,那么用@Controller注解标签注入的Controller类是单例实现的?

测试结果发现spring3中的controller默认是单例的，若是某个controller中有一个私有的变量i,所有请求到同一个controller时，使用的i变量是共用的，即若是某个请求中修改了这个变量a，则，在别的请求中能够读到这个修改的内容。 若是在@Controller之前增加@Scope(“prototype”)，就可以改变单例模式为多例模式

以下是测试步骤，代码与结果.

1. 如果是单例类型类的，那么在Controller类中的类变量应该是共享的，如果不共享，就说明Controller类不是单例。

以下是测试代码：

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
 
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
@Controller
public class ExampleAction {
    private int singletonInt=1;
     @RequestMapping(value = "/test")
     @ResponseBody
     public String singleton(HttpServletRequest request,
             HttpServletResponse response) throws Exception {
         String data=request.getParameter("data");
         if(data!=null&&data.length()>0){
             try{
              int paramInt= Integer.parseInt(data);
             singletonInt = singletonInt + paramInt;
             }
             catch(Exception ex){
                 singletonInt+=10;
             }
         }else{
             singletonInt+=1000;
         }
         return String.valueOf(singletonInt);
    }
}

分别三次请求： http://localhost:8080/example/test.do?data=15

得到的返回结果如下。

第一次： singletonInt=15

第二次： singletonInt=30

第三次： singletonInt=45

从以上结果可以得知，singletonInt的状态是共享的,因此Controller是单例的。

2、对别Struts与springmvc对比

Struts2：默认prototype，Struts2 是基于类的，处于线程安全的考虑，采用了prototype模式，也就是说每次请求都会新建一个类来处理，自然就没有线程安全问题了，每次请求的类和数据都是单独的。

Springmvc：默认singleton 单例模式，Springmvc 是基于方法的，同一个url的请求是同一个实例处理的。每次请求都会把请求参数传递到同一个方法中，此时如果类里面有成员变量，那么这个变量就不是线程安全的了（例如上面的例子 private int singletonInt=1; 这个变量如果想线程安全则可以用ThreadLocal）。

在类中没有成员变量的前提下则是线程安全的。