Servlet的线程安全问题
引入
首先看看这样的代码,有什么问题
这里既要求cmd不能包含Calculator
又必须要包含Calculator
,能做到吗,当然是可以的
Servlet的多线程机制
Servlet实际上是一个单件,当我们第一次请求某个Servlet时,Servlet容器将会根据web.xml配置文件或者是注解实例化这个Servlet类,之后如果又有新的客户端请求该Servlet时,则一般不会再实例化该Servlet类,这说明了什么呢?简单来说,当多个用户一起访问时,得到的其实是同一个Servlet实例,这样的话,他们对实例的成员变量的修改其实会影响到别人,所以在开发的时候如果没有注意这个问题往往会有一些额安全问题,而往往Servlet的线程安全问题主要是由于实例变量使用不当而引起
因此我们再看上面的代码,很明显我们看到了这个status
状态变量是实例变量,当然这里为了突出并发的效果,这里加了一个延时,这里简简单单用python实现竞争,也不必上多线程了简单点
1 | url = "http://127.0.0.1:8080/?cmd=open -na Calculator" |
1 | url = "http://127.0.0.1:8080/?cmd=ls" |
如何修复
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。这种方法只要继承这个接口就行了,因此将我们上面的代码改为
1 | public class TestServlet extends HttpServlet implements SingleThreadModel |
这样你觉得就完全安全了吗??答案也不是,如果我们将上面的对状态的定义加上static呢
1 | public static boolean status; |
lol,还是可以成功,原因是SingleThreadModel不会解决所有的线程安全隐患。会话属性和静态变量仍然可以被多线程的多请求同时访问
还有一点很重要该接口在Servlet API 2.4中将不推荐使用。
2.避免使用成员变量
既然问题出自成员变量,那么我们就尽量避免去使用它
将上面的代码改为
1 | public class TestServlet extends HttpServlet{ |
3.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,因此可以将代码写为
1 | public class TestServlet extends HttpServlet{ |
思考与小结
但是如果利用上面三种方式去修复,这样就完全没问题了吗?并不是
比如实现SingleThreadModel以及在程序中使用同步来保护要使用的共享的数据,在实际业务当中这也会使得我们系统的性能大大下降,这也是我们不太希望看到的,前者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,而后者被同步的代码块在同一时刻也只能有一个线程执行它,这也会导致在高并发的情况下,同时处理请求的吞吐量显著的降低
因此,在Serlet中避免使用实例变量或许是更好的选择,但如果无法避免,但如果无法避免,也应该尽量做到去同步可用性最小的代码路径
参考文章
https://www.cnblogs.com/chanshuyi/p/5052426.html