Servlet和JSP中的多线程同步问题

Servlet和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和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同步问题。然而，很多人编写Servlet和JSP程序时并没有注意到多线程同步的问题，这往往造成编写的程序在少量用户访问时没有任何问题，而在并发用户上升到一定值时，就会经常出现一些莫明其妙的问题，对于这类随机性的问题调试难度也很大。

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一.在Servlet和JSP中的几种变量类型

在编写Servlet和JSP程序时，对实例变量一定要小心使用。因为实例变量是非线程安全的。在Servlet和JSP中，变量可以归为下面的几类：

1. 类变量

request，response，session，config，application，以及JSP页面内置的page, pageContext。其中除了application外，其它都是线程安全的。

2. 实例变量

实例变量是实例所有的，在堆中分配。在Servlet和JSP容器中，一般仅实例化一个Servlet和JSP实例，启动多个该实例的线程来处理请求。而实例变量是该实例所有的线程所共享，所以，实例变量不是线程安全的。

3. 局部变量

局部变量在堆栈中分配，因为每一个线程有自己的执行堆栈，所以，局部变量是线程安全的。

二.在Servlet和JSP中的多线程同步问题

在JSP中，使用实例变量要特别谨慎。首先请看下面的代码：

 
 
 
  
  
  // instanceconcurrenttest.jsp  
  
  
  <%@ page contentType="text/html;charset=GBK" %> 
  
  
  <%!  
  
  
  //定义实例变量  
  
  
  String username;  
  
  
  String password;  
  
  
  java.io.PrintWriter output;  
  
  
  %> 
  
  
  <%  
  
  
  //从request中获取参数  
  
  
  username = request.getParameter("username");  
  
  
  password = request.getParameter("password");  
  
  
  output = response.getWriter();  
  
  
  showUserInfo();  
  
  
  %> 
  
  
  <%!  
  
  
  public void showUserInfo() {  
  
  
  //为了突出并发问题，在这儿首先执行一个费时操作  
  
  
  int i =0;  
  
  
  double sum = 0.0;  
  
  
  while (i++ < 200000000) {  
  
  
  sum += i;  
  
  
  }  
  
  
  output.println(Thread.currentThread().getName() + "
");  
  
  
  output.println("username:" + username + "
");  
  
  
  output.println("password:" + password + "
");  
  
  
  }  
  
  
  %>

在这个页面中，首先定义了两个实例变量，username和password。然后在从request中获取这两个参数，并调用 showUserInfo()方法将请求用户的信息回显在该客户的浏览器上。在一个用户访问是，不存在问题。但在多个用户并发访问时，就会出现其它用户的信息显示在另外一些用户的浏览器上的问题。这是一个严重的问题。为了突出并发问题，便于测试、观察，我们在回显用户信息时执行了一个模拟的费时操作，比如，下面的两个用户同时访问（可以启动两个IE浏览器，或者在两台机器上同时访问）：
◆http://localhost:8080/instanceconcurrenttest.jsp?username=a&password=123
◆http://localhost:8080/instanceconcurrenttest.jsp?username=b&password=456

 
 
 
  
  
  // InstanceConcurrentTest.java  
  
  
  import javax.servlet.*;  
  
  
  import javax.servlet.http.*;  
  
  
  import java.io.PrintWriter;  
  
  
  public class InstanceConcurrentTest extends HttpServlet  
  
  
  {  
  
  
  String username;  
  
  
  String password;  
  
  
  PrintWriter out;  
  
  
  public void doGet(HttpServletRequest request,  
  
  
  HttpServletResponse response)  
  
  
  throws ServletException,java.io.IOException  
  
  
  {  
  
  
  //从request中获取参数  
  
  
  username = request.getParameter("username");  
  
  
  password = request.getParameter("password");  
  
  
  System.out.println(Thread.currentThread().getName() +  
  
  
  " | set username:" + username);  
  
  
  out = response.getWriter();  
  
  
  showUserInfo();  
  
  
  }  
  
  
  public void showUserInfo() {  
  
  
  //为了突出并发问题，在这儿首先执行一个费时操作  
  
  
  int i =0;  
  
  
  double sum = 0.0;  
  
  
  while (i++ < 200000000) {  
  
  
  sum += i;  
  
  
  }  
  
  
  out.println("thread:" + Thread.currentThread().getName());  
  
  
  out.println("username:"+ username);  
  
  
  out.println("password:" + password);  
  
  
  }  
  
  
  }

1. 以单线程运行Servlet和JSP

三、解决方案

1. 以单线程运行Servlet和JSP

在JSP中，通过设置：，在Servlet中，通过实现javax.servlet.SingleThreadModel，此时Web容器将保证JSP或Servlet实例以单线程方式运行。

重要提示：在测试中发现，Tomcat 4.1.17不能正确支持isThreadSafe属性，所以，指定isTheadSafe为false后，在Tomcat 4.1.17中仍然出现多线程问题，这是Tomcat 4.1.17的Bug。在Tomcat 3.3.1和Resin 2.1.5中测试通过。

2. 去除实例变量，通过参数传递

从上面的分析可见，应该在Servlet和JSP中尽量避免使用实例变量。比如，下面的修正代码，去除了实例变量，通过定义局部变量，并参数进行传递。这样，由于局部变量是在线程的堆栈中进行分配的，所以是线程安全的。不会出现多线程同步的问题。代码如下：

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