Servlet及JSP中的多線程同步問(wèn)題 |
作者:srx81 發(fā)文時(shí)間:2003.08.25 15:14:25 來(lái) 源: Java研究組織(JavaResearch) |
Servlet/JSP技術(shù)和ASP、PHP等相比,由于其多線程運(yùn)行而具有很高的執(zhí)行效率。由于Servlet/JSP默認(rèn)是以多線程模式執(zhí)行的,所以,在編寫(xiě)代碼時(shí)需要非常細(xì)致地考慮多線程的同步問(wèn)題。然而,很多人編寫(xiě)Servlet/JSP程序時(shí)并沒(méi)有注意到多線程同步的問(wèn)題,這往往造成編寫(xiě)的程序在少量用戶訪問(wèn)時(shí)沒(méi)有任何問(wèn)題,而在并發(fā)用戶上升到一定值時(shí),就會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)一些莫明其妙的問(wèn)題,對(duì)于這類隨機(jī)性的問(wèn)題調(diào)試難度也很大。
一、在Servlet/JSP中的幾種變量類型 在編寫(xiě)Servlet/JSP程序時(shí),對(duì)實(shí)例變量一定要小心使用。因?yàn)閷?shí)例變量是非線程安全的。在Servlet/JSP中,變量可以歸為下面的幾類: 1. 類變量 request,response,session,config,application,以及JSP頁(yè)面內(nèi)置的page, pageContext。其中除了application外,其它都是線程安全的。 2. 實(shí)例變量 實(shí)例變量是實(shí)例所有的,在堆中分配。在Servlet/JSP容器中,一般僅實(shí)例化一個(gè)Servlet/JSP實(shí)例,啟動(dòng)多個(gè)該實(shí)例的線程來(lái)處理請(qǐng)求。而實(shí)例變量是該實(shí)例所有的線程所共享,所以,實(shí)例變量不是線程安全的。 3. 局部變量 局部變量在堆棧中分配,因?yàn)槊恳粋€(gè)線程有自己的執(zhí)行堆棧,所以,局部變量是線程安全的。 二、在Servlet/JSP中的多線程同步問(wèn)題 在JSP中,使用實(shí)例變量要特別謹(jǐn)慎。首先請(qǐng)看下面的代碼:
在這個(gè)頁(yè)面中,首先定義了兩個(gè)實(shí)例變量,username和password。然后在從request中獲取這兩個(gè)參數(shù),并調(diào)用showUserInfo()方法將請(qǐng)求用戶的信息回顯在該客戶的瀏覽器上。在一個(gè)用戶訪問(wèn)是,不存在問(wèn)題。但在多個(gè)用戶并發(fā)訪問(wèn)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)其它用戶的信息顯示在另外一些用戶的瀏覽器上的問(wèn)題。這是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。為了突出并發(fā)問(wèn)題,便于測(cè)試、觀察,我們?cè)诨仫@用戶信息時(shí)執(zhí)行了一個(gè)模擬的費(fèi)時(shí)操作,比如,下面的兩個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)(可以啟動(dòng)兩個(gè)IE瀏覽器,或者在兩臺(tái)機(jī)器上同時(shí)訪問(wèn)): a: http://localhost:8080/instanceconcurrenttest.jsp?username=a&password=123 b: http://localhost:8080/instanceconcurrenttest.jsp?username=b&password=456 如果a點(diǎn)擊鏈接后,b再點(diǎn)擊鏈接,那么,a將返回一個(gè)空白屏幕,b則得到a以及b兩個(gè)線程的輸出。請(qǐng)看下面的屏幕截圖: ![]() 圖1:a的屏幕 ![]() 圖2:b的屏幕 從運(yùn)行結(jié)果的截圖上可以看到,Web服務(wù)器啟動(dòng)了兩個(gè)線程分別來(lái)處理來(lái)自a和b的請(qǐng)求,但是在a卻得到一個(gè)空白的屏幕。這是因?yàn)樯厦娉绦蛑械膐utput, username和password都是實(shí)例變量,是所有線程共享的。在a訪問(wèn)該頁(yè)面后,將output設(shè)置為a的輸出,username,password分別置為a的信息,而在a執(zhí)行printUserInfo()輸出username和password信息前,b又訪問(wèn)了該頁(yè)面,把username和password置為了b的信息,并把輸出output指向到了b。隨后a的線程打印時(shí),就打印到了b的屏幕了,并且,a的用戶名和密碼也被b的取代。請(qǐng)參加下圖所示: ![]() 圖3:a、b兩個(gè)線程的時(shí)間線 而實(shí)際程序中,由于設(shè)置實(shí)例變量,使用實(shí)例變量這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)非常接近,所以,像本例的同步問(wèn)題并沒(méi)有這么突出,可能會(huì)偶爾出現(xiàn),但這卻更加具有危險(xiǎn)性,也更加難于調(diào)試。 同樣,對(duì)于Servlet也存在實(shí)例變量的多線程問(wèn)題,請(qǐng)看上面頁(yè)面的Servlet版:
三、解決方案 1. 以單線程運(yùn)行Servlet/JSP 在JSP中,通過(guò)設(shè)置:<%@ page isThreadSafe="false" %>,在Servlet中,通過(guò)實(shí)現(xiàn)javax.servlet.SingleThreadModel,此時(shí)Web容器將保證JSP或Servlet實(shí)例以單線程方式運(yùn)行。 重要提示:在測(cè)試中發(fā)現(xiàn),Tomcat 4.1.17不能正確支持isThreadSafe屬性,所以,指定isTheadSafe為false后,在Tomcat 4.1.17中仍然出現(xiàn)多線程問(wèn)題,這是Tomcat 4.1.17的Bug。在Tomcat 3.3.1和Resin 2.1.5中測(cè)試通過(guò)。 2. 去除實(shí)例變量,通過(guò)參數(shù)傳遞 從上面的分析可見(jiàn),應(yīng)該在Servlet/JSP中盡量避免使用實(shí)例變量。比如,下面的修正代碼,去除了實(shí)例變量,通過(guò)定義局部變量,并參數(shù)進(jìn)行傳遞。這樣,由于局部變量是在線程的堆棧中進(jìn)行分配的,所以是線程安全的。不會(huì)出現(xiàn)多線程同步的問(wèn)題。代碼如下:
注:有的資料上指出在printUserInfo()方法或者實(shí)例變量的相關(guān)操作語(yǔ)句上使用synchronized關(guān)鍵字進(jìn)行同步,但這樣并不能解決多線程的問(wèn)題。因?yàn)椋@樣雖然可以使對(duì)實(shí)例變量的操作代碼進(jìn)行同步,但并不能阻止一個(gè)線程使用另外一個(gè)線程修改后的“臟的”實(shí)例變量。所以,除了降低運(yùn)行效率外,不會(huì)起到預(yù)期效果。 |