Servlet容器之安全多線程問題

一，Servlet容器如何同時處理多個請求。

Servlet採用多線程來處理多個請求同時訪問，Servelet容器維護了一個線程池來服務請求。

線程池其實是等待執行代碼的一組線程叫作工做者線程(WorkerThread)，Servlet容器使用一個調度線程來管理工做者線程(DispatcherThread)。

當容器收到一個訪問Servlet的請求，調度者線程從線程池中選出一個工做者線程，將請求傳遞給該線程，而後由該線程來執行Servlet的service方法。

當這個線程正在執行的時候，容器收到另一個請求，調度者線程將從池中選出另一個工做者線程來服務新的請求，容器並不關係這個請求是否訪問的是同一個Servlet仍是另一個Servlet。

當容器同時收到對同一Servlet的多個請求，那這個Servlet的service方法將在多線程中併發的執行。

二，Servlet容器默認採用單實例多線程的方式來處理請求，這樣減小產生Servlet實例的開銷，提高了對請求的響應時間。對於Tomcat能夠在server.xml中經過<Connector>元素設置線程池中線程的數目。

就實現來講：

調度者線程類所擔負的責任如其名字，該類的責任是調度線程，只須要利用本身的屬性完成本身的責任。因此該類是承擔了責任的，而且該類的責任又集中到惟一的單體對象中。

而其餘對象又依賴於該特定對象所承擔的責任，咱們就須要獲得該特定對象。那該類就是一個單例模式的實現了。

三，如何開發線程安全的Servlet

1，變量的線程安全：這裏的變量指字段和共享數據(如表單參數值)。

a，將參數變量本地化。多線程並不共享局部變量.因此咱們要儘量的在servlet中使用局部變量。

例如：

Stringuser="";  
user=request.getParameter("user");

b，使用同步塊Synchronized，防止可能異步調用的代碼塊。這意味着線程須要排隊處理。

在使用同板塊的時候要儘量的縮小同步代碼的範圍，不要直接在sevice方法和響應方法上使用同步，這樣會嚴重影響性能。

2,屬性的線程安全：ServletContext，HttpSession，ServletRequest對象中屬性

ServletContext：（線程是不安全的）

ServletContext是能夠多線程同時讀/寫屬性的，線程是不安全的。要對屬性的讀寫進行同步處理或者進行深度Clone()。

因此在Servlet上下文中儘量少許保存會被修改（寫）的數據，能夠採起其餘方式在多個Servlet中共享，比方咱們可使用單例模式來處理共享數據。

HttpSession：（線程是不安全的）

HttpSession對象在用戶會話期間存在，只能在處理屬於同一個Session的請求的線程中被訪問，所以Session對象的屬性訪問理論上是線程安全的。

當用戶打開多個同屬於一個進程的瀏覽器窗口，在這些窗口的訪問屬於同一個Session，會出現屢次請求，須要多個工做線程來處理請求，可能形成同時多線程讀寫屬性。

這時咱們須要對屬性的讀寫進行同步處理：使用同步塊Synchronized和使用讀/寫器來解決。

ServletRequest：（線程是安全的）

對於每個請求，由一個工做線程來執行，都會建立有一個新的ServletRequest對象，因此ServletRequest對象只能在一個線程中被訪問。ServletRequest是線程安全的。

注意：ServletRequest對象在service方法的範圍內是有效的，不要試圖在service方法結束後仍然保存請求對象的引用。

3，使用同步的集合類：

使用Vector代替ArrayList，使用Hashtable代替HashMap。

4，不要在Servlet中建立本身的線程來完成某個功能。

Servlet自己就是多線程的，在Servlet中再建立線程，將致使執行狀況複雜化，出現多線程安全問題。

5，在多個servlet中對外部對象(比方文件)進行修改操做必定要加鎖，作到互斥的訪問。

四，SingleThreadModel接口

javax.servlet.SingleThreadModel接口是一個標識接口，若是一個Servlet實現了這個接口，那Servlet容器將保證在一個時刻僅有一個線程能夠在給定的servlet實例的service方法中執行。將其餘全部請求進行排隊。

服務器可使用多個實例來處理請求，代替單個實例的請求排隊帶來的效益問題。服務器建立一個Servlet類的多個Servlet實例組成的實例池，對於每一個請求分配Servlet實例進行響應處理，以後放回到實例池中等待下此請求。這樣就形成併發訪問的問題。

此時,局部變量(字段)也是安全的，但對於全局變量和共享數據是不安全的，須要進行同步處理。而對於這樣多實例的狀況SingleThreadModel接口並不能解決併發訪問問題。

SingleThreadModel接口在servlet規範中已經被廢棄了。