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  • servlet为什么是单例多线程
    2019-01-08 15:19:05

    1.如果不同的2个用户同时对这个网站的不同业务同时发出请求,比如注册和登陆,那么容器里有几个servlet呢?

    一个web容器,可以有多个servlet。对提交到同一个servlet类的多个业务请求,共享一个servlet对象。(也就是这个servlet类只被实例化一次)

    但别忘了,请求还可以从一个servlet forward 到另一个servlet,因此一个请求是可以产生多个servlet的,但是由不同的servlet类实例化的,每个servlet类都只被实例化一次,直到应用程序终止或服务器shutdown。

    回答:关与上述的问题,容器里有两个servlet(当然这是在一个servlet对应一种业务请求的前提下,如果你要把两个业务逻辑写在同一个servlet内另当别论了)

     

    2.不同的用户同时对同一个业务(如注册),发出请求,那么这个时候容器了产生的是有几个servlet实例呢?

    只有一个servlet实例,一个servlet是在第一次被访问时加载到内存并实例化的。同样的业务请求共享一个servlet实例。不同的业务请求一般对应不同的servlet。想也知道了,如果一个网站被几千万人同时登陆,如果创建几千万个实例的话服务器还怎么跑得动?

     

    3.servlet体系结构是建立在java多线程机制之上的,它的生命周期是有web容器负责的,当客户端第一次请求某个

    servlet时,servlet容器将会根据web.xml配置并实例化这个servlet类。当有新的客户端请求servlet时,一般不会再实例化该servlet类,也就是有多个线程在使用这个实例。这样当两个或多个线程同时访问一个servlet时(关于为什么要用多线程的问题也就迎刃而解 了),可能会发生多个线程访问同一个资源的情况,数据可能也会变的不一致。所以用servlet构建的web应用时如果不注意线程安全的问题,会使所写的servlet程序有难以发现的错误。

     

    4.实例变量不正确的使用是造成servlet线程不安全的主要原因。下面针对问题给出了三种解决方案,并对方案的选取给出了一些参考建议。

       (1)实现singleThreadModel接口

          该接口指定了系统如何处理同一个servlet的调用。如果一个servlet被这个接口指定,那么再这个servlet中的        service方法将不会有两个线程被同时执行,当然也就不存在线程不安全的问题。这种方法只要前面的                 Concurrent Test 类的类头定义更改为:

         Public class Concurrent Test extends HttpServlet implements SingleThreadModel {
         …………
        } 

      (2)同步对共享数据的操作

         使用synchronized关键字能保证一次只有一个线程可以访问被保护的区段,本论文中的Servlet可以通过同步         代码块操作保证线程的安全。同步后的代码如下:

         …………
        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("用户名:"+Username+"
            "); 
           } 
         }
        }

           (3)避免使用实例变量

            本实例中的线程安全问题都是有实例变量造成的,只要在servlet里面的任何方法里面都不使用实例变量,那么该servlet就是线程安全的。

     修正上面的Servlet代码,将实例变量改为局部变量实现同样的功能,代码如下:

    …… 
         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");
    …… 

     

    补充:

    servlet存在的多线程问题
    实例变量:   实例变量是在堆中分配的,并被属于该实例的所有线程共享,所以不是线程安全的. 
    JSP系统提供的8个类变量:
    JSP中用到的OUT,REQUEST,RESPONSE,SESSION,CONFIG,PAGE,PAGECONXT是线程安全的,APPLICATION在整个系统内被使用,所以不是线程安全的. 
    局部变量:   局部变量在堆栈中分配,因为每个线程都有它自己的堆栈空间,所以是线程安全的. 
    静态类:       静态类不用被实例化,就可直接使用,也不是线程安全的. 
    外部资源:   在程序中可能会有多个线程或进程同时操作同一个资源(如:多个线程或进程同时对一个文件进行写操作).

    此时也要注意同步问题. 使它以单线程方式执行,这时,仍然只有一个实例,所有客户端的请求以串行方式执行。这样会降低系统的性能
    对于存在线程不安全的类,如何避免出现线程安全问题:
    1、采用synchronized同步。缺点就是存在堵塞问题。
    2、使用ThreadLocal(实际上就是一个HashMap),这样不同的线程维护自己的对象,线程之间相互不干扰。

     

     

             

     

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  • Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的: 1.当web服务器启动的时候(或客户端发送请求到服务器时),Servlet就被加载并实例化(只存在一个Servlet实例); 2.容器初始化化Servlet主要就...
    转载:https://blog.csdn.net/xiaojiahao_kevin/article/details/51781946
    Servlet如何处理多个请求访问?
    Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的:
    1.当web服务器启动的时候(或客户端发送请求到服务器时),Servlet就被加载并实例化(只存在一个Servlet实例);
    2.容器初始化化Servlet主要就是读取配置文件(例如tomcat,可以通过servlet.xml的<Connector>设置线程池中线程数目,初始化线程池通过web.xml,初始化每个参数值等等。
    3.当请求到达时,Servlet容器通过调度线程(Dispatchaer Thread) 调度它管理下线程池中等待执行的线程(Worker Thread)给请求者;
    4.线程执行Servlet的service方法;
    5.请求结束,放回线程池,等待被调用;
    (注意:避免使用实例变量(成员变量),因为如果存在成员变量,可能发生多线程同时访问该资源时,都来操作它,照成数据的不一致,因此产生线程安全问题)
    
    从上面可以看出:
    第一:Servlet单实例,减少了产生servlet的开销;
    第二:通过线程池来响应多个请求,提高了请求的响应时间;
    第三:Servlet容器并不关心到达的Servlet请求访问的是否是同一个Servlet还是另一个Servlet,直接分配给它一个新的线程;如果是同一个Servlet的多个请求,那么Servlet的service方法将在多线程中并发的执行;
    第四:每一个请求由ServletRequest对象来接受请求,由ServletResponse对象来响应该请求;
    
    Servlet/JSP技术和ASP、PHP等相比,由于其多线程运行而具有很高的执行效率。由于Servlet/JSP默认是以多线程模式执行的,所以,在编写代码时需要非常细致地考虑多线程的安全性问题。 
    
    JSP的中存在的多线程问题: 
    当客户端第一次请求某一个JSP文件时,服务端把该JSP编译成一个CLASS文件,并创建一个该类的实例,然后创建一个线程处理CLIENT端的请求。如果有多个客户端同时请求该JSP文件,则服务端会创建多个线程。每个客户端请求对应一个线程。以多线程方式执行可大大降低对系统的资源需求,提高系统的并发量及响应时间. 
    
    对JSP中可能用的的变量说明如下: 
    实例变量: 实例变量是在堆中分配的,并被属于该实例的所有线程共享,所以不是线程安全的. 
    JSP系统提供的8个类变量 
    JSP中用到的OUT,REQUEST,RESPONSE,SESSION,CONFIG,PAGE,PAGECONXT是线程安全的(因为每个线程对应的request,respone对象都是不一样的,不存在共享问题), APPLICATION在整个系统内被使用,所以不是线程安全的. 
    
    局部变量: 局部变量在堆栈中分配,因为每个线程都有它自己的堆栈空间,所以是线程安全的. 
    静态类: 静态类不用被实例化,就可直接使用,也不是线程安全的. 
    
    外部资源: 在程序中可能会有多个线程或进程同时操作同一个资源(如:多个线程或进程同时对一个文件进行写操作).此时也要注意同步问题. 
    
    使它以单线程方式执行,这时,仍然只有一个实例,所有客户端的请求以串行方式执行。这样会降低系统的性能 
    
    问题 
    问题一. 说明其Servlet容器如何采用单实例多线程的方式来处理请求 
    问题二. 如何在开发中保证servlet是单实例多线程的方式来工作(也就是说如何开发线程安全的servelt)。 
    
    一. Servlet容器如何同时来处理多个请求 
    
    Java的内存模型JMM(Java Memory Model) 
    JMM主要是为了规定了线程和内存之间的一些关系。根据JMM的设计,系统存在一个主内存(Main Memory),Java中所有实例变量都储存在主存中,对于所有线程都是共享的。每条线程都有自己的工作内存(Working Memory),工作内存由缓存和堆栈两部分组成,缓存中保存的是主存中变量的拷贝,缓存可能并不总和主存同步,也就是缓存中变量的修改可能没有立刻写到主存中;堆栈中保存的是线程的局部变量,线程之间无法相互直接访问堆栈中的变量。根据JMM,我们可以将论文中所讨论的Servlet实例的内存模型抽象为图所示的模型。 
    
     
    
    工作者线程Work Thread:执行代码的一组线程。 
    调度线程Dispatcher Thread:每个线程都具有分配给它的线程优先级,线程是根据优先级调度执行的。 
    
    Servlet采用多线程来处理多个请求同时访问。servlet依赖于一个线程池来服务请求。线程池实际上是一系列的工作者线程集合。Servlet使用一个调度线程来管理工作者线程。 
    
    当容器收到一个Servlet请求,调度线程从线程池中选出一个工作者线程,将请求传递给该工作者线程,然后由该线程来执行Servlet的service方法。当这个线程正在执行的时候,容器收到另外一个请求,调度线程同样从线程池中选出另一个工作者线程来服务新的请求,容器并不关心这个请求是否访问的是同一个Servlet.当容器同时收到对同一个Servlet的多个请求的时候,那么这个Servlet的service()方法将在多线程中并发执行。 
    Servlet容器默认采用单实例多线程的方式来处理请求,这样减少产生Servlet实例的开销,提升了对请求的响应时间,对于Tomcat可以在server.xml中通过<Connector>元素设置线程池中线程的数目。 
    
    就实现来说: 
    调度者线程类所担负的责任如其名字,该类的责任是调度线程,只需要利用自己的属性完成自己的责任。所以该类是承担了责任的,并且该类的责任又集中到唯一的单体对象中。而其他对象又依赖于该特定对象所承担的责任,我们就需要得到该特定对象。那该类就是一个单例模式的实现了。 
    
    
    注意:服务器可以使用多个实例来处理请求,代替单个实例的请求排队带来的效益问题。服务器创建一个Servlet类的多个Servlet实例组成的实例池,对于每个请求分配Servlet实例进行响应处理,之后放回到实例池中等待下此请求。这样就造成并发访问的问题。 
    此时,局部变量(字段)也是安全的,但对于全局变量和共享数据是不安全的,需要进行同步处理。而对于这样多实例的情况SingleThreadModel接口并不能解决并发访问问题。 SingleThreadModel接口在servlet规范中已经被废弃了。
    
    二 如何开发线程安全的Servlet 
      1、实现 SingleThreadModel 接口 
    
      该接口指定了系统如何处理对同一个Servlet的调用。如果一个Servlet被这个接口指定,那么在这个Servlet中的service方法将不会有两个线程被同时执行,当然也就不存在线程安全的问题。这种方法只要将前面的Concurrent Test类的类头定义更改为: 
    
    Public class Concurrent Test extends HttpServlet implements SingleThreadModel { 
    ………… 
    } 
    
      2、同步对共享数据的操作 
    
      使用synchronized 关键字能保证一次只有一个线程可以访问被保护的区段,在本论文中的Servlet可以通过同步块操作来保证线程的安全。同步后的代码如下: 
    
    ………… 
    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("用户名:"+Username+"<BR>"); 
    } 
    } 
    } 
    
      3、避免使用实例变量 
    
      本实例中的线程安全问题是由实例变量造成的,只要在Servlet里面的任何方法里面都不使用实例变量,那么该Servlet就是线程安全的。 
    
      修正上面的Servlet代码,将实例变量改为局部变量实现同样的功能,代码如下: 
    
    …… 
    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"); 
    …… 
    } 
    } 
    
    
     ** 对上面的三种方法进行测试,可以表明用它们都能设计出线程安全的Servlet程序。但是,如果一个Servlet实现了SingleThreadModel接口,Servlet引擎将为每个新的请求创建一个单独的Servlet实例,这将引起大量的系统开销。SingleThreadModel在Servlet2.4中已不再提倡使用;同样如果在程序中使用同步来保护要使用的共享的数据,也会使系统的性能大大下降。这是因为被同步的代码块在同一时刻只能有一个线程执行它,使得其同时处理客户请求的吞吐量降低,而且很多客户处于阻塞状态。另外为保证主存内容和线程的工作内存中的数据的一致性,要频繁地刷新缓存,这也会大大地影响系统的性能。所以在实际的开发中也应避免或最小化 Servlet 中的同步代码;在Serlet中避免使用实例变量是保证Servlet线程安全的最佳选择。从Java 内存模型也可以知道,方法中的临时变量是在栈上分配空间,而且每个线程都有自己私有的栈空间,所以它们不会影响线程的安全。
    更加详细的说明:
    
    1,变量的线程安全:这里的变量指字段和共享数据(如表单参数值)。 
    a,将 参数变量 本地化。多线程并不共享局部变量.所以我们要尽可能的在servlet中使用局部变量。 
    例如:String user = ""; 
    user = request.getParameter("user"); 
    
    b,使用同步块Synchronized,防止可能异步调用的代码块。这意味着线程需要排队处理。在使用同板块的时候要尽可能的缩小同步代码的范围,不要直接在sevice方法和响应方法上使用同步,这样会严重影响性能。 
    
    2,属性的线程安全:ServletContext,HttpSession,ServletRequest对象中属性。 
    ServletContext:(线程是不安全的) 
    ServletContext是可以多线程同时读/写属性的,线程是不安全的。要对属性的读写进行同步处理或者进行深度Clone()。所以在Servlet上下文中尽可能少量保存会被修改(写)的数据,可以采取其他方式在多个Servlet中共享,比方我们可以使用单例模式来处理共享数据。 
    HttpSession:(线程是不安全的) 
    HttpSession对象在用户会话期间存在,只能在处理属于同一个Session的请求的线程中被访问,因此Session对象的属性访问理论上是线程安全的。 
    当用户打开多个同属于一个进程的浏览器窗口,在这些窗口的访问属于同一个Session,会出现多次请求,需要多个工作线程来处理请求,可能造成同时多线程读写属性。这时我们需要对属性的读写进行同步处理:使用同步块Synchronized和使用读/写器来解决。 
    ServletRequest:(线程是安全的) 
    对于每一个请求,由一个工作线程来执行,都会创建有一个新的ServletRequest对象,所以ServletRequest对象只能在一个线程中被访问。ServletRequest是线程安全的。注意:ServletRequest对象在service方法的范围内是有效的,不要试图在service方法结束后仍然保存请求对象的引用。 
    
    4,不要在Servlet中创建自己的线程来完成某个功能。 
    Servlet本身就是多线程的,在Servlet中再创建线程,将导致执行情况复杂化,出现多线程安全问题。 
    
    5,在多个servlet中对外部对象(比方文件)进行修改操作一定要加锁,做到互斥的访问。 
    
    6,javax.servlet.SingleThreadModel接口是一个标识接口,如果一个Servlet实现了这个接口,那Servlet容器将保证在一个时刻仅有一个线程可以在给定的servlet实例的service方法中执行。将其他所有请求进行排队。 
    
    
    PS:
    Servlet并非只是单例的. 当container开始启动,或是客户端发出请求服务时,Container会按照容器的配置负责加载和实例化一个Servlet(也可以配置为多个,不过一般不这么干).不过一般来说一个servlet只会有一个实例。
    1) Struts2的Action是原型,非单实例的;会对每一个请求,产生一个Action的实例来处理。 
    2) Struts1的Action,Spring的Ioc容器管理的bean 默认是单实例的. 
    
    Struts1 Action是单实例的,spring mvc的controller也是如此。因此开发时要求必须是线程安全的,因为仅有Action的一个实例来处理所有的请求。单例策略限制了Struts1 Action能作的事,并且要在开发时特别小心。Action资源必须是线程安全的或同步的。 
    Spring的Ioc容器管理的bean 默认是单实例的。
    Struts2 Action对象为每一个请求产生一个实例,因此没有线程安全问题。(实际上,servlet容器给每个请求产生许多可丢弃的对象,并且不会导致性能和垃圾回收问题)。
    当Spring管理Struts2的Action时,bean默认是单实例的,可以通过配置参数将其设置为原型。(scope="prototype )
    
    
    
    
    Servlet的生命周期:
    
    1.      Servlet在web服务器启动时被加载并实例化,容器运行其init方法初始化,请求到达时运行其service方法;
    
    2.      service运行请求对应的doXXX(doGet,doPost)方法;
    
    3.      服务器销毁实例,运行其destory方法;
    
    Servlet的生命周期由Servlet容器管理;
    
    (三个概念的理解:
    
    Servlet容器<Web容器<应用服务器?
    
    Servlet容器的主要任务就是管理Servlet的生命周期;
    
    Web容器也称之为web服务器,主要任务就是管理和部署web应用的;
    
    应用服务器的功能非常强大,不仅可以管理和部署web应用,也可以部署EJB应用,实现容器管理的事务等等。。。
    
    
    Web服务器就是跟基于HTTP的请求打交道,而EJB容器更多是跟数据库,事务管理等服务接口交互,所以应用服务器的功能是很多的。
    
    常见的web服务器就是Tomcat,但Tomcat同样也是Servlet服务器;
    
    常见的应用服务器有WebLogic,WebSphere,但都是收费的;
    
    没有Servlet容器,可以用Web容器直接访问静态Html页面,比如安装了apache等;如果需要显示Jsp/Servlet,就需要安装一个Servlet容器;但是光有servlet容器也是不够的,它需要被解析为html显示,所以仍需要一个web容器;所以,我们常把web容器和Servlet容器视为一体,因为他们两个容器都有对方的功能实现了,都没有独立的存在了,比如tomcat!
    
    )
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  • Servlet单例多线程

    2019-04-29 17:35:05
    Servlet 单例多线程 Servlet如何处理多个请求访问? Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的: 1.当web服务器启动的时候(或客户端发送请求到服务器时),Servlet就被加载并实例化(只存在一个...

    转载:https://www.cnblogs.com/yjhrem/articles/3160864.html
    Servlet 单例多线程

    Servlet如何处理多个请求访问?
    Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的:
    1.当web服务器启动的时候(或客户端发送请求到服务器时),Servlet就被加载并实例化(只存在一个Servlet实例);
    2.容器初始化化Servlet主要就是读取配置文件(例如tomcat,可以通过servlet.xml的设置线程池中线程数目,初始化线程池通过web.xml,初始化每个参数值等等。
    3.当请求到达时,Servlet容器通过调度线程(Dispatchaer Thread) 调度它管理下线程池中等待执行的线程(Worker Thread)给请求者;
    4.线程执行Servlet的service方法;
    5.请求结束,放回线程池,等待被调用;
    (注意:避免使用实例变量(成员变量),因为如果存在成员变量,可能发生多线程同时访问该资源时,都来操作它,照成数据的不一致,因此产生线程安全问题)

    从上面可以看出:
    第一:Servlet单实例,减少了产生servlet的开销;
    第二:通过线程池来响应多个请求,提高了请求的响应时间;
    第三:Servlet容器并不关心到达的Servlet请求访问的是否是同一个Servlet还是另一个Servlet,直接分配给它一个新的线程;如果是同一个Servlet的多个请求,那么Servlet的service方法将在多线程中并发的执行;
    第四:每一个请求由ServletRequest对象来接受请求,由ServletResponse对象来响应该请求;

    Servlet/JSP技术和ASP、PHP等相比,由于其多线程运行而具有很高的执行效率。由于Servlet/JSP默认是以多线程模式执行的,所以,在编写代码时需要非常细致地考虑多线程的安全性问题。

    JSP的中存在的多线程问题:
    当客户端第一次请求某一个JSP文件时,服务端把该JSP编译成一个CLASS文件,并创建一个该类的实例,然后创建一个线程处理CLIENT端的请求。如果有多个客户端同时请求该JSP文件,则服务端会创建多个线程。每个客户端请求对应一个线程。以多线程方式执行可大大降低对系统的资源需求,提高系统的并发量及响应时间.

    对JSP中可能用的的变量说明如下:
    实例变量: 实例变量是在堆中分配的,并被属于该实例的所有线程共享,所以不是线程安全的.
    JSP系统提供的8个类变量
    JSP中用到的OUT,REQUEST,RESPONSE,SESSION,CONFIG,PAGE,PAGECONXT是线程安全的(因为每个线程对应的request,respone对象都是不一样的,不存在共享问题), APPLICATION在整个系统内被使用,所以不是线程安全的.

    局部变量: 局部变量在堆栈中分配,因为每个线程都有它自己的堆栈空间,所以是线程安全的.
    静态类: 静态类不用被实例化,就可直接使用,也不是线程安全的.

    外部资源: 在程序中可能会有多个线程或进程同时操作同一个资源(如:多个线程或进程同时对一个文件进行写操作).此时也要注意同步问题.

    使它以单线程方式执行,这时,仍然只有一个实例,所有客户端的请求以串行方式执行。这样会降低系统的性能

    问题
    问题一. 说明其Servlet容器如何采用单实例多线程的方式来处理请求
    问题二. 如何在开发中保证servlet是单实例多线程的方式来工作(也就是说如何开发线程安全的servelt)。

    一. Servlet容器如何同时来处理多个请求

    Java的内存模型JMM(Java Memory Model)
    JMM主要是为了规定了线程和内存之间的一些关系。根据JMM的设计,系统存在一个主内存(Main Memory),Java中所有实例变量都储存在主存中,对于所有线程都是共享的。每条线程都有自己的工作内存(Working Memory),工作内存由缓存和堆栈两部分组成,缓存中保存的是主存中变量的拷贝,缓存可能并不总和主存同步,也就是缓存中变量的修改可能没有立刻写到主存中;堆栈中保存的是线程的局部变量,线程之间无法相互直接访问堆栈中的变量。根据JMM,我们可以将论文中所讨论的Servlet实例的内存模型抽象为图所示的模型。

    工作者线程Work Thread:执行代码的一组线程。
    调度线程Dispatcher Thread:每个线程都具有分配给它的线程优先级,线程是根据优先级调度执行的。

    Servlet采用多线程来处理多个请求同时访问。servlet依赖于一个线程池来服务请求。线程池实际上是一系列的工作者线程集合。Servlet使用一个调度线程来管理工作者线程。

    当容器收到一个Servlet请求,调度线程从线程池中选出一个工作者线程,将请求传递给该工作者线程,然后由该线程来执行Servlet的service方法。当这个线程正在执行的时候,容器收到另外一个请求,调度线程同样从线程池中选出另一个工作者线程来服务新的请求,容器并不关心这个请求是否访问的是同一个Servlet.当容器同时收到对同一个Servlet的多个请求的时候,那么这个Servlet的service()方法将在多线程中并发执行。
    Servlet容器默认采用单实例多线程的方式来处理请求,这样减少产生Servlet实例的开销,提升了对请求的响应时间,对于Tomcat可以在server.xml中通过元素设置线程池中线程的数目。

    就实现来说:
    调度者线程类所担负的责任如其名字,该类的责任是调度线程,只需要利用自己的属性完成自己的责任。所以该类是承担了责任的,并且该类的责任又集中到唯一的单体对象中。而其他对象又依赖于该特定对象所承担的责任,我们就需要得到该特定对象。那该类就是一个单例模式的实现了。

    注意:服务器可以使用多个实例来处理请求,代替单个实例的请求排队带来的效益问题。服务器创建一个Servlet类的多个Servlet实例组成的实例池,对于每个请求分配Servlet实例进行响应处理,之后放回到实例池中等待下此请求。这样就造成并发访问的问题。
    此时,局部变量(字段)也是安全的,但对于全局变量和共享数据是不安全的,需要进行同步处理。而对于这样多实例的情况SingleThreadModel接口并不能解决并发访问问题。 SingleThreadModel接口在servlet规范中已经被废弃了。

    二 如何开发线程安全的Servlet
      1、实现 SingleThreadModel 接口

    该接口指定了系统如何处理对同一个Servlet的调用。如果一个Servlet被这个接口指定,那么在这个Servlet中的service方法将不会有两个线程被同时执行,当然也就不存在线程安全的问题。这种方法只要将前面的Concurrent Test类的类头定义更改为:

    Public class Concurrent Test extends HttpServlet implements SingleThreadModel {
    …………
    }

    2、同步对共享数据的操作

    使用synchronized 关键字能保证一次只有一个线程可以访问被保护的区段,在本论文中的Servlet可以通过同步块操作来保证线程的安全。同步后的代码如下:

    …………
    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(“用户名:”+Username+"
    ");
    }
    }
    }

    3、避免使用实例变量

    本实例中的线程安全问题是由实例变量造成的,只要在Servlet里面的任何方法里面都不使用实例变量,那么该Servlet就是线程安全的。

    修正上面的Servlet代码,将实例变量改为局部变量实现同样的功能,代码如下:

    ……
    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”);
    ……
    }
    }

    ** 对上面的三种方法进行测试,可以表明用它们都能设计出线程安全的Servlet程序。但是,如果一个Servlet实现了SingleThreadModel接口,Servlet引擎将为每个新的请求创建一个单独的Servlet实例,这将引起大量的系统开销。SingleThreadModel在Servlet2.4中已不再提倡使用;同样如果在程序中使用同步来保护要使用的共享的数据,也会使系统的性能大大下降。这是因为被同步的代码块在同一时刻只能有一个线程执行它,使得其同时处理客户请求的吞吐量降低,而且很多客户处于阻塞状态。另外为保证主存内容和线程的工作内存中的数据的一致性,要频繁地刷新缓存,这也会大大地影响系统的性能。所以在实际的开发中也应避免或最小化 Servlet 中的同步代码;在Serlet中避免使用实例变量是保证Servlet线程安全的最佳选择。从Java 内存模型也可以知道,方法中的临时变量是在栈上分配空间,而且每个线程都有自己私有的栈空间,所以它们不会影响线程的安全。
    更加详细的说明:

    1,变量的线程安全:这里的变量指字段和共享数据(如表单参数值)。
    a,将 参数变量 本地化。多线程并不共享局部变量.所以我们要尽可能的在servlet中使用局部变量。
    例如:String user = “”;
    user = request.getParameter(“user”);

    b,使用同步块Synchronized,防止可能异步调用的代码块。这意味着线程需要排队处理。在使用同板块的时候要尽可能的缩小同步代码的范围,不要直接在sevice方法和响应方法上使用同步,这样会严重影响性能。

    2,属性的线程安全:ServletContext,HttpSession,ServletRequest对象中属性。
    ServletContext:(线程是不安全的)
    ServletContext是可以多线程同时读/写属性的,线程是不安全的。要对属性的读写进行同步处理或者进行深度Clone()。所以在Servlet上下文中尽可能少量保存会被修改(写)的数据,可以采取其他方式在多个Servlet中共享,比方我们可以使用单例模式来处理共享数据。
    HttpSession:(线程是不安全的)
    HttpSession对象在用户会话期间存在,只能在处理属于同一个Session的请求的线程中被访问,因此Session对象的属性访问理论上是线程安全的。
    当用户打开多个同属于一个进程的浏览器窗口,在这些窗口的访问属于同一个Session,会出现多次请求,需要多个工作线程来处理请求,可能造成同时多线程读写属性。这时我们需要对属性的读写进行同步处理:使用同步块Synchronized和使用读/写器来解决。
    ServletRequest:(线程是安全的)
    对于每一个请求,由一个工作线程来执行,都会创建有一个新的ServletRequest对象,所以ServletRequest对象只能在一个线程中被访问。ServletRequest是线程安全的。注意:ServletRequest对象在service方法的范围内是有效的,不要试图在service方法结束后仍然保存请求对象的引用。

    3,使用同步的集合类:
    使用Vector代替ArrayList,使用Hashtable代替HashMap。

    4,不要在Servlet中创建自己的线程来完成某个功能。
    Servlet本身就是多线程的,在Servlet中再创建线程,将导致执行情况复杂化,出现多线程安全问题。

    5,在多个servlet中对外部对象(比方文件)进行修改操作一定要加锁,做到互斥的访问。

    6,javax.servlet.SingleThreadModel接口是一个标识接口,如果一个Servlet实现了这个接口,那Servlet容器将保证在一个时刻仅有一个线程可以在给定的servlet实例的service方法中执行。将其他所有请求进行排队。

    PS:
    Servlet并非只是单例的. 当container开始启动,或是客户端发出请求服务时,Container会按照容器的配置负责加载和实例化一个Servlet(也可以配置为多个,不过一般不这么干).不过一般来说一个servlet只会有一个实例。

    1. Struts2的Action是原型,非单实例的;会对每一个请求,产生一个Action的实例来处理。
    2. Struts1的Action,Spring的Ioc容器管理的bean 默认是单实例的.

    Struts1 Action是单实例的,spring mvc的controller也是如此。因此开发时要求必须是线程安全的,因为仅有Action的一个实例来处理所有的请求。单例策略限制了Struts1 Action能作的事,并且要在开发时特别小心。Action资源必须是线程安全的或同步的。
    Spring的Ioc容器管理的bean 默认是单实例的。
    Struts2 Action对象为每一个请求产生一个实例,因此没有线程安全问题。(实际上,servlet容器给每个请求产生许多可丢弃的对象,并且不会导致性能和垃圾回收问题)。
    当Spring管理Struts2的Action时,bean默认是单实例的,可以通过配置参数将其设置为原型。(scope="prototype )

    Servlet的生命周期:

    1.  Servlet在web服务器启动时被加载并实例化,容器运行其init方法初始化,请求到达时运行其service方法;
      
    2.  service运行请求对应的doXXX(doGet,doPost)方法;
      
    3.  服务器销毁实例,运行其destory方法;
      

    Servlet的生命周期由Servlet容器管理;

    三个概念的理解:

    Servlet容器<Web容器<应用服务器?

    Servlet容器的主要任务就是管理Servlet的生命周期;

    Web容器也称之为web服务器,主要任务就是管理和部署web应用的;

    应用服务器的功能非常强大,不仅可以管理和部署web应用,也可以部署EJB应用,实现容器管理的事务等等。。。

    Web服务器就是跟基于HTTP的请求打交道,而EJB容器更多是跟数据库,事务管理等服务接口交互,所以应用服务器的功能是很多的。

    常见的web服务器就是Tomcat,但Tomcat同样也是Servlet服务器;

    常见的应用服务器有WebLogic,WebSphere,但都是收费的;

    没有Servlet容器,可以用Web容器直接访问静态Html页面,比如安装了apache等;如果需要显示Jsp/Servlet,就需要安装一个Servlet容器;但是光有servlet容器也是不够的,它需要被解析为html显示,所以仍需要一个web容器;所以,我们常把web容器和Servlet容器视为一体,因为他们两个容器都有对方的功能实现了,都没有独立的存在了,比如tomcat!

    Servlet是如何处理多个请求同时访问呢?

    Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的:

    1. 当web服务器启动的时候(或客户端发送请求到服务器时),Servlet就被加载并实例化(只存在一个Servlet实例);

    2. 容器初始化Servlet。主要就是读取配置文件(例如tomcat,可以通过servlet.xml的设置线程池中线程数目,初始化线程池;通过web.xml,初始化每个参数值等等);

    3. 当请求到达时,Servlet容器通过调度线程(Dispatchaer Thread)调度它管理下的线程池中等待执行的线程(Worker Thread)给请求者;

    4. 线程执行Servlet的service方法;

    5. 请求结束,放回线程池,等到被调用;

    从上面可以看出:

    第一:Servlet单实例,减少了产生servlet的开销;

    第二:通过线程池来响应多个请求,提高了请求的响应时间;

    第三:Servlet容器并不关心到达的Servlet请求访问的是否是同一个Servlet还是另一个Servlet,直接分配给它一个新的线程;如果是同一个Servlet的多个请求,那么Servlet的service方法将在多线程中并发的执行;

    第四:每一个请求由ServletRequest对象来接受请求,由ServletResponse对象来响应该请求;

    问题出现了:

    同一个Servlet的的多个请求到来时,如果该Servlet中存在成员变量,可能发生多线程同时访问该资源时,都来操作它,造成数据的不一致,因此产生线程安全问题。

    解决:

    1.  实现SingleThreadModel接口
      

    如果一个Servlet被这个接口指定,那么在这个Servlet中的service方法将不会有两个线程被同时执行,当然也就不存在线程安全的问题;

    1.  同步对共享数据的操作
      

    使用synchronized关键字能保证一次只有一个线程可以访问被保护的区段,Servlet可以通过同步块操作来保证线程的安全。

    ServletRequest对象是线程安全的,但是ServletContext和HttpSession不是线程安全的;

    要使用同步的集合类:Vector代替ArrayList,HsahTable代替HashMap;

    1.  避免使用实例变量(成员变量)
      

    线程安全问题是由实例变量造成的,只要在Servlet里面的任何方法里面都不使用实例变量,那么该Servlet就是线程安全的。(所有建议不要在servlet中定义成员变量,尽量用局部变量代替)

    对上面的三种方法进行测试,可以表明用它们都能设计出线程安全的Servlet程序。但是,如果一个Servlet实现了SingleThreadModel接口,Servlet引擎将为每个新的请求创建一个单独的Servlet实例,这将引起大量的系统开销。SingleThreadModel在Servlet2.4中已不再提倡使用;同样如果在程序中使用同步来保护要使用的共享的数据,也会使系统的性能大大下降。这是因为被同步的代码块在同一时刻只能有一个线程执行它,使得其同时处理客户请求的吞吐量降低,而且很多客户处于阻塞状态。另外为保证主存内容和线程的工作内存中的数据的一致性,要频繁地刷新缓存,这也会大大地影响系统的性能。所以在实际的开发中也应避免或最小化Servlet中的同步代码;在Serlet中避免使用实例变量是保证Servlet线程安全的最佳选择。从Java内存模型也可以知道,方法中的临时变量是在栈上分配空间,而且每个线程都有自己私有的栈空间,所以它们不会影响线程的安全。

    Servlet的线程安全问题只有在大量的并发访问时才会显现出来,并且很难发现,因此在编写Servlet程序时要特别注意。线程安全问题主要是由实例变量造成的,因此在Servlet中应避免使用实例变量。如果应用程序设计无法避免使用实例变量,那么使用同步来保护要使用的实例变量,但为保证系统的最佳性能,应该同步可用性最小的代码路径。

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  • Servlet 单例多线程

    2021-03-13 10:40:42
    Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的:1.当web服务器启动的时候(或客户端发送请求到服务器时),Servlet就被加载并实例化(只存在一个Servlet实例);2.容器初始化化Servlet主要就是读取配置文件...

    Servlet如何处理多个请求访问?

    Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的:

    1.当web服务器启动的时候(或客户端发送请求到服务器时),Servlet就被加载并实例化(只存在一个Servlet实例);

    2.容器初始化化Servlet主要就是读取配置文件(例如tomcat,可以通过servlet.xml的设置线程池中线程数目,初始化线程池通过web.xml,初始化每个参数值等等。

    3.当请求到达时,Servlet容器通过调度线程(Dispatchaer Thread) 调度它管理下线程池中等待执行的线程(Worker Thread)给请求者;

    4.线程执行Servlet的service方法;

    5.请求结束,放回线程池,等待被调用;

    (注意:避免使用实例变量(成员变量),因为如果存在成员变量,可能发生多线程同时访问该资源时,都来操作它,照成数据的不一致,因此产生线程安全问题)

    从上面可以看出:

    第一:Servlet单实例,减少了产生servlet的开销;

    第二:通过线程池来响应多个请求,提高了请求的响应时间;

    第三:Servlet容器并不关心到达的Servlet请求访问的是否是同一个Servlet还是另一个Servlet,直接分配给它一个新的线程;如果是同一个Servlet的多个请求,那么Servlet的service方法将在多线程中并发的执行;

    第四:每一个请求由ServletRequest对象来接受请求,由ServletResponse对象来响应该请求;

    Servlet/JSP技术和ASP、PHP等相比,由于其多线程运行而具有很高的执行效率。由于Servlet/JSP默认是以多线程模式执行的,所以,在编写代码时需要非常细致地考虑多线程的安全性问题。

    JSP的中存在的多线程问题:

    当客户端第一次请求某一个JSP文件时,服务端把该JSP编译成一个CLASS文件,并创建一个该类的实例,然后创建一个线程处理CLIENT端的请求。如果有多个客户端同时请求该JSP文件,则服务端会创建多个线程。每个客户端请求对应一个线程。以多线程方式执行可大大降低对系统的资源需求,提高系统的并发量及响应时间.

    对JSP中可能用的的变量说明如下:

    实例变量: 实例变量是在堆中分配的,并被属于该实例的所有线程共享,所以不是线程安全的.

    JSP系统提供的8个类变量

    JSP中用到的OUT,REQUEST,RESPONSE,SESSION,CONFIG,PAGE,PAGECONXT是线程安全的(因为每个线程对应的request,respone对象都是不一样的,不存在共享问题), APPLICATION在整个系统内被使用,所以不是线程安全的.

    局部变量: 局部变量在堆栈中分配,因为每个线程都有它自己的堆栈空间,所以是线程安全的.

    静态类: 静态类不用被实例化,就可直接使用,也不是线程安全的.

    外部资源: 在程序中可能会有多个线程或进程同时操作同一个资源(如:多个线程或进程同时对一个文件进行写操作).此时也要注意同步问题.

    使它以单线程方式执行,这时,仍然只有一个实例,所有客户端的请求以串行方式执行。这样会降低系统的性能

    问题

    问题一. 说明其Servlet容器如何采用单实例多线程的方式来处理请求

    问题二. 如何在开发中保证servlet是单实例多线程的方式来工作(也就是说如何开发线程安全的servelt)。

    一. Servlet容器如何同时来处理多个请求

    Java的内存模型JMM(Java Memory Model)

    JMM主要是为了规定了线程和内存之间的一些关系。根据JMM的设计,系统存在一个主内存(Main Memory),Java中所有实例变量都储存在主存中,对于所有线程都是共享的。每条线程都有自己的工作内存(Working Memory),工作内存由缓存和堆栈两部分组成,缓存中保存的是主存中变量的拷贝,缓存可能并不总和主存同步,也就是缓存中变量的修改可能没有立刻写到主存中;堆栈中保存的是线程的局部变量,线程之间无法相互直接访问堆栈中的变量。根据JMM,我们可以将论文中所讨论的Servlet实例的内存模型抽象为图所示的模型。

    工作者线程Work Thread:执行代码的一组线程。

    调度线程Dispatcher Thread:每个线程都具有分配给它的线程优先级,线程是根据优先级调度执行的。

    Servlet采用多线程来处理多个请求同时访问。servlet依赖于一个线程池来服务请求。线程池实际上是一系列的工作者线程集合。Servlet使用一个调度线程来管理工作者线程。

    当容器收到一个Servlet请求,调度线程从线程池中选出一个工作者线程,将请求传递给该工作者线程,然后由该线程来执行Servlet的service方法。当这个线程正在执行的时候,容器收到另外一个请求,调度线程同样从线程池中选出另一个工作者线程来服务新的请求,容器并不关心这个请求是否访问的是同一个Servlet.当容器同时收到对同一个Servlet的多个请求的时候,那么这个Servlet的service()方法将在多线程中并发执行。

    Servlet容器默认采用单实例多线程的方式来处理请求,这样减少产生Servlet实例的开销,提升了对请求的响应时间,对于Tomcat可以在server.xml中通过元素设置线程池中线程的数目。

    就实现来说:

    调度者线程类所担负的责任如其名字,该类的责任是调度线程,只需要利用自己的属性完成自己的责任。所以该类是承担了责任的,并且该类的责任又集中到唯一的单体对象中。而其他对象又依赖于该特定对象所承担的责任,我们就需要得到该特定对象。那该类就是一个单例模式的实现了。

    注意:服务器可以使用多个实例来处理请求,代替单个实例的请求排队带来的效益问题。服务器创建一个Servlet类的多个Servlet实例组成的实例池,对于每个请求分配Servlet实例进行响应处理,之后放回到实例池中等待下此请求。这样就造成并发访问的问题。

    此时,局部变量(字段)也是安全的,但对于全局变量和共享数据是不安全的,需要进行同步处理。而对于这样多实例的情况SingleThreadModel接口并不能解决并发访问问题。 SingleThreadModel接口在servlet规范中已经被废弃了。

    二 如何开发线程安全的Servlet

    1、实现 SingleThreadModel 接口

    该接口指定了系统如何处理对同一个Servlet的调用。如果一个Servlet被这个接口指定,那么在这个Servlet中的service方法将不会有两个线程被同时执行,当然也就不存在线程安全的问题。这种方法只要将前面的Concurrent Test类的类头定义更改为:

    Public class Concurrent Test extends HttpServlet implements SingleThreadModel {

    …………

    }

    2、同步对共享数据的操作

    使用synchronized 关键字能保证一次只有一个线程可以访问被保护的区段,在本论文中的Servlet可以通过同步块操作来保证线程的安全。同步后的代码如下:

    …………

    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("用户名:"+Username+"
    ");

    }

    }

    }

    3、避免使用实例变量

    本实例中的线程安全问题是由实例变量造成的,只要在Servlet里面的任何方法里面都不使用实例变量,那么该Servlet就是线程安全的。

    修正上面的Servlet代码,将实例变量改为局部变量实现同样的功能,代码如下:

    ……

    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");

    ……

    }

    }

    ** 对上面的三种方法进行测试,可以表明用它们都能设计出线程安全的Servlet程序。但是,如果一个Servlet实现了SingleThreadModel接口,Servlet引擎将为每个新的请求创建一个单独的Servlet实例,这将引起大量的系统开销。SingleThreadModel在Servlet2.4中已不再提倡使用;同样如果在程序中使用同步来保护要使用的共享的数据,也会使系统的性能大大下降。这是因为被同步的代码块在同一时刻只能有一个线程执行它,使得其同时处理客户请求的吞吐量降低,而且很多客户处于阻塞状态。另外为保证主存内容和线程的工作内存中的数据的一致性,要频繁地刷新缓存,这也会大大地影响系统的性能。所以在实际的开发中也应避免或最小化 Servlet 中的同步代码;在Serlet中避免使用实例变量是保证Servlet线程安全的最佳选择。从Java 内存模型也可以知道,方法中的临时变量是在栈上分配空间,而且每个线程都有自己私有的栈空间,所以它们不会影响线程的安全。

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  • Servlet单例还是

    千次阅读 2022-04-26 16:39:01
    Servlet本身只是一个Java,并不是单例结构,所以Servlet是不是单例最终取...Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的: 当web服务器启动的时候(或客户端发送请求到服务器时),Servlet就被加载并实例
  • Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的: 当web服务器启动的时候(或客户端发送请求到服务器时),Servlet就被加载并实例化(只存在一个Servlet实例,单例); 容器初始化化Servlet主要就是读取...
  • servlet单例多线程

    2016-12-05 14:46:24
    servlet单例多线程一 此文以实际测试案例来说明servlet的单例多线程工作模式。 测试环境:Tomcat 6.x、JDK 1.7、Eclipse 4.5.2、windows10、chrome50.x 代码如下: HelloServlet.java package me.qxl.tomcat....
  • 主要介绍了Java 单例模式线程安全问题的相关资料,希望通过本文大家能了解掌握单例模式中线程安全的使用方法,需要的朋友可以参考下
  • 首先明确:Servlet是单实例的,即对于同一种业务请求只有一个是实例。不同的业务请求可以通过分发来...再次:为什么单实例足可以处理某一个请求,因为Servlet是单实例多线程的。 http://hiyachen.cublog.cn chf@tsin
  • 如果规范保证保存对这些对象的引用的不确定结果,为什么要这样做呢? 它并不保证任何类型。您可以根据需要保存任意数量的引用,只要您不在服务方法范围之外使用这些引用即可。您只需要以线程安全的方式执行此操作。...
  • Servlet类本质上也是一个普通的类,并且Servlet...当请求到达Web服务器时,Web服务器中有一个线程池,它会从线程池中取一个工作线程,通过该线程调用请求的Servlet。因此,对Servlet来说,可以同时被好几个请求调用。
  • servlet单例多线程

    2017-12-22 20:02:08
    Servlet容器默认是采用单实例多线程的方式处理多个请求的: 当web服务器启动的时候(或客户端发送请求到服务器时),Servlet就被加载并实例化(只存在一个Servlet实例) 容器初始化化Servlet...
  • 一直想不通Java Servlet既然在服务器中是单例存在,而他的service方法又不是sychronized,而且他是多线程的,那么我同时有两个线程访问Servlet中的service方法,那么会不会导致service方法执行混乱,即第一个线程刚...
  • 验证Servlet单例多线程

    2017-11-25 11:00:00
    2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> ...requestCount可以累积请求次数,两次hashCode输出一致,说明该Servlet为单例 转载于:https://my.oschina.net/u/3238650/blog/1579671

空空如也

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servlet为什么是单例多线程