Servlet體系結(jié)構(gòu)是建立在Java多線程機(jī)制之上的，它的生命周期是由Web容器負(fù)責(zé)的。當(dāng)客戶端第一次請(qǐng)求某個(gè)Servlet時(shí)，Servlet容器將會(huì)根據(jù)web.xml配置文件實(shí)例化這個(gè)Servlet類。當(dāng)有新的客戶端請(qǐng)求該Servlet時(shí)，一般不會(huì)再實(shí)例化該Servlet類，也就是有多個(gè)線程在使用這個(gè)實(shí)例。 這樣，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)線程同時(shí)訪問同一個(gè)Servlet時(shí)，可能會(huì)發(fā)生多個(gè)線程同時(shí)訪問同一資源的情況，數(shù)據(jù)可能會(huì)變得不一致。所以在用Servlet構(gòu)建的Web應(yīng)用時(shí)如果不注意線程安全的問題，會(huì)使所寫的Servlet程序有難以發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。

實(shí)例變量不正確的使用是造成Servlet線程不安全的主要原因。下面針對(duì)該問題給出了三種解決方案并對(duì)方案的選取給出了一些參考性的建議。

　　1、實(shí)現(xiàn) SingleThreadModel 接口

　　該接口指定了系統(tǒng)如何處理對(duì)同一個(gè)Servlet的調(diào)用。如果一個(gè)Servlet被這個(gè)接口指定,那么在這個(gè)Servlet中的service方法將不會(huì)有兩個(gè)線程被同時(shí)執(zhí)行，當(dāng)然也就不存在線程安全的問題。這種方法只要將前面的Concurrent Test類的類頭定義更改為：

Public class Concurrent Test extends HttpServlet implements SingleThreadModel {
     …………
}
　　2、同步對(duì)共享數(shù)據(jù)的操作

　　使用synchronized 關(guān)鍵字能保證一次只有一個(gè)線程可以訪問被保護(hù)的區(qū)段，在本論文中的Servlet可以通過同步塊操作來保證線程的安全。同步后的代碼如下：

…………
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("用戶名:"+Username+"
");
}
}
}
　　3、避免使用實(shí)例變量

　　本實(shí)例中的線程安全問題是由實(shí)例變量造成的，只要在Servlet里面的任何方法里面都不使用實(shí)例變量，那么該Servlet就是線程安全的。

　　修正上面的Servlet代碼，將實(shí)例變量改為局部變量實(shí)現(xiàn)同樣的功能，代碼如下：

……
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");
……
}
}
　　對(duì)上面的三種方法進(jìn)行測(cè)試，可以表明用它們都能設(shè)計(jì)出線程安全的Servlet程序。但是，如果一個(gè)Servlet實(shí)現(xiàn)了SingleThreadModel接口，Servlet引擎將為每個(gè)新的請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的Servlet實(shí)例，這將引起大量的系統(tǒng)開銷。SingleThreadModel在Servlet2.4中已不再提倡使用；同樣如果在程序中使用同步來保護(hù)要使用的共享的數(shù)據(jù)，也會(huì)使系統(tǒng)的性能大大下降。這是因?yàn)楸煌降拇a塊在同一時(shí)刻只能有一個(gè)線程執(zhí)行它，使得其同時(shí)處理客戶請(qǐng)求的吞吐量降低，而且很多客戶處于阻塞狀態(tài)。另外為保證主存內(nèi)容和線程的工作內(nèi)存中的數(shù)據(jù)的一致性，要頻繁地刷新緩存,這也會(huì)大大地影響系統(tǒng)的性能。所以在實(shí)際的開發(fā)中也應(yīng)避免或最小化 Servlet 中的同步代碼；在Serlet中避免使用實(shí)例變量是保證Servlet線程安全的最佳選擇。從Java 內(nèi)存模型也可以知道，方法中的臨時(shí)變量是在棧上分配空間，而且每個(gè)線程都有自己私有的棧空間，所以它們不會(huì)影響線程的安全。

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補(bǔ)充：

servlet存在的多線程問題
實(shí)例變量:   實(shí)例變量是在堆中分配的,并被屬于該實(shí)例的所有線程共享，所以不是線程安全的.
JSP系統(tǒng)提供的8個(gè)類變量:
JSP中用到的OUT,REQUEST,RESPONSE,SESSION,CONFIG,PAGE,PAGECONXT是線程安全的,APPLICATION在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)被使用,所以不是線程安全的.
局部變量:   局部變量在堆棧中分配,因?yàn)槊總€(gè)線程都有它自己的堆棧空間,所以是線程安全的.
靜態(tài)類:       靜態(tài)類不用被實(shí)例化,就可直接使用,也不是線程安全的.
外部資源:   在程序中可能會(huì)有多個(gè)線程或進(jìn)程同時(shí)操作同一個(gè)資源(如:多個(gè)線程或進(jìn)程同時(shí)對(duì)一個(gè)文件進(jìn)行寫操作).

此時(shí)也要注意同步問題. 使它以單線程方式執(zhí)行,這時(shí)，仍然只有一個(gè)實(shí)例，所有客戶端的請(qǐng)求以串行方式執(zhí)行。這樣會(huì)降低系統(tǒng)的性能
對(duì)于存在線程不安全的類,如何避免出現(xiàn)線程安全問題:
1、采用synchronized同步。缺點(diǎn)就是存在堵塞問題。
2、使用ThreadLocal(實(shí)際上就是一個(gè)HashMap),這樣不同的線程維護(hù)自己的對(duì)象，線程之間相互不干擾。

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ThreadLocal的設(shè)計(jì)
首先看看ThreadLocal的接口：
Object get() ; // 返回當(dāng)前線程的線程局部變量副本 protected Object
initialValue(); // 返回該線程局部變量的當(dāng)前線程的初始值                   
void set(Object value); // 設(shè)置當(dāng)前線程的線程局部變量副本的值
　　ThreadLocal有3個(gè)方法，其中值得注意的是initialValue()，該方法是一個(gè)protected
的方法，顯然是為了子類重寫而特意實(shí)現(xiàn)的。該方法返回當(dāng)前線程在該線程局部變量的初始
值，這個(gè)方法是一個(gè)延遲調(diào)用方法，在一個(gè)線程第1次調(diào)用get()或者set(Object)時(shí)才執(zhí)行
，并且僅執(zhí)行1次。ThreadLocal中的確實(shí)實(shí)現(xiàn)直接返回一個(gè)null：
protected Object initialValue() { return null; }
　　ThreadLocal是如何做到為每一個(gè)線程維護(hù)變量的副本的呢？其實(shí)實(shí)現(xiàn)的思路很簡(jiǎn)單，
在ThreadLocal類中有一個(gè)Map，用于存儲(chǔ)每一個(gè)線程的變量的副本。比如下面的示例實(shí)現(xiàn)：

public class ThreadLocal
{
　private Map values = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
　public Object get()
　{
　　Thread curThread = Thread.currentThread();
　　Object o = values.get(curThread);
　　if (o == null && !values.containsKey(curThread))
　　{
　　　o = initialValue();
　　　values.put(curThread, o);
　　}
　　return o;
　}

　public void set(Object newValue)
　{
　　values.put(Thread.currentThread(), newValue);
　}

　public Object initialValue()
　{
　　return null;
　}
}

　　當(dāng)然，這并不是一個(gè)工業(yè)強(qiáng)度的實(shí)現(xiàn)，但JDK中的ThreadLocal的實(shí)現(xiàn)總體思路也類似于此。
ThreadLocal的使用
　　如果希望線程局部變量初始化其它值，那么需要自己實(shí)現(xiàn)ThreadLocal的子類并重寫該
方法，通常使用一個(gè)內(nèi)部匿名類對(duì)ThreadLocal進(jìn)行子類化，比如下面的例子，SerialNum類
為每一個(gè)類分配一個(gè)序號(hào)：
public class SerialNum
{
　// The next serial number to be assigned
　private static int nextSerialNum = 0;
　private static ThreadLocal serialNum = new ThreadLocal()
　{
　　protected synchronized Object initialValue()
　　{
　　　return new Integer(nextSerialNum++);
　　}
　};

　public static int get()
　{
　　return ((Integer) (serialNum.get())).intValue();
　}
}

　　SerialNum類的使用將非常地簡(jiǎn)單，因?yàn)間et()方法是static的，所以在需要獲取當(dāng)前線
程的序號(hào)時(shí)，簡(jiǎn)單地調(diào)用：

int serial = SerialNum.get(); 即可。
　　在線程是活動(dòng)的并且ThreadLocal對(duì)象是可訪問的時(shí)，該線程就持有一個(gè)到該線程局部
變量副本的隱含引用，當(dāng)該線程運(yùn)行結(jié)束后，該線程擁有的所以線程局部變量的副本都將失
效，并等待垃圾收集器收集。
ThreadLocal與其它同步機(jī)制的比較
　　ThreadLocal和其它同步機(jī)制相比有什么優(yōu)勢(shì)呢？ThreadLocal和其它所有的同步機(jī)制都
是為了解決多線程中的對(duì)同一變量的訪問沖突，在普通的同步機(jī)制中，是通過對(duì)象加鎖來實(shí)
現(xiàn)多個(gè)線程對(duì)同一變量的安全訪問的。這時(shí)該變量是多個(gè)線程共享的，使用這種同步機(jī)制需
要很細(xì)致地分析在什么時(shí)候?qū)ψ兞窟M(jìn)行讀寫，什么時(shí)候需要鎖定某個(gè)對(duì)象，什么時(shí)候釋放該
對(duì)象的鎖等等很多。所有這些都是因?yàn)槎鄠€(gè)線程共享了資源造成的。ThreadLocal就從另一
個(gè)角度來解決多線程的并發(fā)訪問，ThreadLocal會(huì)為每一個(gè)線程維護(hù)一個(gè)和該線程綁定的變
量的副本，從而隔離了多個(gè)線程的數(shù)據(jù)，每一個(gè)線程都擁有自己的變量副本，從而也就沒有
必要對(duì)該變量進(jìn)行同步了。ThreadLocal提供了線程安全的共享對(duì)象，在編寫多線程代碼時(shí)
，可以把不安全的整個(gè)變量封裝進(jìn)ThreadLocal，或者把該對(duì)象的特定于線程的狀態(tài)封裝進(jìn)
ThreadLocal。
　　由于ThreadLocal中可以持有任何類型的對(duì)象，所以使用ThreadLocal get當(dāng)前線程的值
是需要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。但隨著新的Java版本（1.5）將模版的引入，新的支持模版參數(shù)
的ThreadLocal<T>類將從中受益。也可以減少強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，并將一些錯(cuò)誤檢查提前到了編
譯期，將一定程度地簡(jiǎn)化ThreadLocal的使用。
總結(jié)
    當(dāng)然ThreadLocal并不能替代同步機(jī)制，兩者面向的問題領(lǐng)域不同。同步機(jī)制是為了同
步多個(gè)線程對(duì)相同資源的并發(fā)訪問，是為了多個(gè)線程之間進(jìn)行通信的有效方式；而
ThreadLocal是隔離多個(gè)線程的數(shù)據(jù)共享，從根本上就不在多個(gè)線程之間共享資源（變量）
，這樣當(dāng)然不需要對(duì)多個(gè)線程進(jìn)行同步了。所以，如果你需要進(jìn)行多個(gè)線程之間進(jìn)行通信，
則使用同步機(jī)制；如果需要隔離多個(gè)線程之間的共享沖突，可以使用ThreadLocal，這將極
大地簡(jiǎn)化你的程序，使程序更加易讀、簡(jiǎn)潔。

ThreadLocal常見用途：
存放當(dāng)前session用戶
存放一些context變量，比如webwork的ActionContext
存放session，比如Spring hibernate orm的session

例子：用 ThreadLocal 實(shí)現(xiàn)每線程 Singleton
        線程局部變量常被用來描繪有狀態(tài)“單子”（Singleton） 或線程安全的共享對(duì)象，或者是通過把不安全的整個(gè)變量封裝進(jìn) ThreadLocal，或者是通過把對(duì)象的特定于線程的狀態(tài)封裝進(jìn) ThreadLocal。例如，在與數(shù)據(jù)庫有緊密聯(lián)系的應(yīng)用程序中，程序的很多方法可能都需要訪問數(shù)據(jù)庫。在系統(tǒng)的每個(gè)方法中都包含一個(gè) Connection 作為參數(shù)是不方便的 — 用“單子”來訪問連接可能是一個(gè)雖然更粗糙，但卻方便得多的技術(shù)。然而，多個(gè)線程不能安全地共享一個(gè) JDBC Connection。如清單 3 所示，通過使用“單子”中的 ThreadLocal，我們就能讓我們的程序中的任何類容易地獲取每線程 Connection 的一個(gè)引用。這樣，我們可以認(rèn)為 ThreadLocal 允許我們創(chuàng)建每線程單子。
例：把一個(gè) JDBC 連接存儲(chǔ)到一個(gè)每線程 Singleton 中
public class ConnectionDispenser {
  private static class ThreadLocalConnection extends ThreadLocal {
           public Object initialValue() {
                  return DriverManager.getConnection(ConfigurationSingleton.getDbUrl());
           }
   }
    private ThreadLocalConnection conn = new ThreadLocalConnection();
    public static Connection getConnection() {
            return (Connection) conn.get();
   }
}

注意：
理論上來說，ThreadLocal是的確是相對(duì)于每個(gè)線程，每個(gè)線程會(huì)有自己的ThreadLocal。但是上面已經(jīng)講到，一般的應(yīng)用服務(wù)器都會(huì)維護(hù)一套線程池。因此，不同用戶訪問，可能會(huì)接受到同樣的線程。因此，在做基于TheadLocal時(shí)，需要謹(jǐn)慎，避免出現(xiàn)ThreadLocal變量的緩存，導(dǎo)致其他線程訪問到本線程變量。

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