职面 | 面试官:Spring 中的 bean 是线程安全的吗?
面试官经常喜欢问Spring中的bean是不是线程安全的这个问题用来考察对Spring 中Bean作用域的理解,先说结论, Spring中的Bean不是线程安全的 。
Spring容器中的Bean是否线程安全,容器本身并没有提供Bean的线程安全策略,因此可以说Spring容器中的Bean本身不具备线程安全的特性,但是具体还是要结合具体scope的Bean去研究。
Spring 的 bean 作用域(scope)类型有5种:
线程安全这个问题,要从单例与原型Bean分别进行说明。
原型Bean 对于原型Bean,每次创建一个新对象,也就是线程之间并不存在Bean共享,自然是不会有线程安全的问题。
单例Bean 对于单例Bean,所有线程都共享一个单例实例Bean,因此是存在资源的竞争。
如果单例Bean,是一个无状态Bean,也就是线程中的操作不会对Bean的成员执行 查询 以外的操作,那么这个单例Bean是线程安全的。
Spring中的Bean默认是单例模式的,框架并没有对bean进行多线程的封装处理。实际上大部分时间Bean是无状态的(比如Dao) 所以说在某种程度上来说Bean其实是安全的。
但是如果Bean是有状态的 那就需要开发人员自己来进行线程安全的保证,最简单的办法就是改变bean的作用域 把 singleton 改为 protopyte , 这样每次请求Bean就相当于是 new Bean() 这样就可以保证线程的安全了。
有状态就是有数据存储功能 无状态就是不会保存数据
controller、service和dao层本身并不是线程安全的,只是如果只是调用里面的方法,而且多线程调用一个实例的方法,会在内存中复制变量,这是自己的线程的工作内存,是安全的。
想理解原理可以看看《深入理解JVM虚拟机》,2.2.2节:
《Java并发编程实战》第3.2.2节:
所以其实任何无状态单例都是线程安全的。Spring的根本就是通过大量这种单例构建起系统,以事务脚本的方式提供服务
也可以看看这篇加深理解:[关于Spring的@Controller @Service等的线程安全问题],地址: https://blog.csdn.net/u012843361/article/details/84023869
首先问@Controller @Service是不是线程安全的?
答:默认配置下不是的。
为啥呢?因为默认情况下@Controller没有加上@Scope,没有加@Scope就是默认值singleton,单例的。意思就是系统只会初始化一次Controller容器,所以每次请求的都是同一个Controller容器,当然是非线程安全的。举个栗子:
在postman里面发三次请求,结果如下:
说明他不是线程安全的。怎么办呢?可以给他加上上面说的@Scope注解,如下:
这样一来,每个请求都单独创建一个Controller容器,所以各个请求之间是线程安全的,三次请求结果:
加了@Scope注解多的实例prototype是不是一定就是线程安全的呢?
看三次请求结果:
虽然每次都是单独创建一个Controller但是扛不住他变量本身是static的呀,所以说呢,即便是加上 @Scope 注解也不一定能保证Controller 100%的线程安全。所以是否线程安全在于怎样去定义变量以及Controller的配置。所以来个全乎一点的实验,代码如下:
补充Controller以外的代码,config里面自己定义的 Bean:User
我暂时能想到的定义变量的方法就这么多了,三次http请求结果如下:
可以看到,在单例模式下 Controller 中只有用 ThreadLocal 封装的变量是线程安全的。为什么这样说呢?
我们可以看到3次请求结果里面只有 ThreadLocal 变量值每次都是从0+1=1的,其他的几个都是累加的,而user对象呢,默认值是0,第二交取值的时候就已经是1了,关键他的 hashCode 是一样的,说明每次请求调用的都是同一个user对象。
下面将TestController 上的@Scope注解的属性改一下改成多实例的: @Scope(value = "prototype") ,其他都不变,再次请求,结果如下:
分析这个结果发现,多实例模式下普通变量,取配置的变量还有ThreadLocal变量都是线程安全的,而静态变量和user(看他的hashCode都是一样的)对象中的变量都是非线程安全的。
也就是说尽管TestController 是每次请求的时候都初始化了一个对象,但是静态变量始终是只有一份的,而且这个注入的user对象也是只有一份的。静态变量只有一份这是当然的咯,那么有没有办法让user对象可以每次都new一个新的呢?当然可以:
在config里面给这个注入的Bean加上一个相同的注解 @Scope(value = "prototype") 就可以了,再来请求一下看看:
可以看到每次请求的user对象的hashCode都不是一样的,每次赋值前取user中的变量值也都是默认值0。