SpringBoot单实例与线程安全总结

一、Spring单例模式与线程安全

Spring框架里的bean，或者说组件，获取实例的时候都是默认的单例模式，这是在多线程开发的时候要尤其注意的地方。

单例模式的意思就是只有一个实例。单例模式确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。这个类称为单例类。

当多用户同时请求一个服务时，容器会给每一个请求分配一个线程，这是多个线程会并发执行该请求多对应的业务逻辑（成员方法），此时就要注意了，如果该处理逻辑中有对该单列状态的修改（体现为该单列的成员属性），则必须考虑线程同步问题

同步机制的比较　　ThreadLocal和线程同步机制相比有什么优势呢？ThreadLocal和线程同步机制都是为了解决多线程中相同变量的访问冲突问题。 

　　在同步机制中，通过对象的锁机制保证同一时间只有一个线程访问变量。这时该变量是多个线程共享的，使用同步机制要求程序慎密地分析什么时候对变量进行读写，什么时候需要锁定某个对象，什么时候释放对象锁等繁杂的问题，程序设计和编写难度相对较大。 

　　而ThreadLocal则从另一个角度来解决多线程的并发访问。ThreadLocal会为每一个线程提供一个独立的变量副本，从而隔离了多个线程对数据的访问冲突。因为每一个线程都拥有自己的变量副本，从而也就没有必要对该变量进行同步了。ThreadLocal提供了线程安全的共享对象，在编写多线程代码时，可以把不安全的变量封装进ThreadLocal。 

　概括起来说，对于多线程资源共享的问题，同步机制采用了“以时间换空间”的方式，而ThreadLocal采用了“以空间换时间”的方式。前者仅提供一份变量，让不同的线程排队访问，而后者为每一个线程都提供了一份变量，因此可以同时访问而互不影响。 

二、Spring线程安全

线程安全问题都是由全局变量（成员变量）及静态变量引起的。  

若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则就可能影响线程安全。

1） 常量始终是线程安全的，因为只存在读操作。 

2）每次调用方法前都新建一个实例是线程安全的，因为不会访问共享的资源。

3）局部变量是线程安全的。因为每执行一个方法，都会在独立的空间创建局部变量，它不是共享的资源。局部变量包括方法的参数变量和方法内变量。

有状态就是有数据存储功能。有状态对象(Stateful Bean)，就是有实例变量的对象  ，可以保存数据，是非线程安全的。在不同方法调用间不保留任何状态。

无状态就是一次操作，不能保存数据。无状态对象(Stateless Bean)，就是没有实例变量的对象  .不能保存数据，是不变类，是线程安全的。

有状态对象:

无状态的Bean适合用不变模式，技术就是单例模式，这样可以共享实例，提高性能。有状态的Bean，多线程环境下不安全，那么适合用Prototype原型模式。Prototype: 每次对bean的请求都会创建一个新的bean实例。

Struts2默认的实现是Prototype模式。也就是每个请求都新生成一个Action实例，所以不存在线程安全问题。需要注意的是，如果由Spring管理action的生命周期， scope要配成prototype作用域。

 

三、Spring线程总结：

•Spring中DAO和Service都是以单实例的bean形式存在，Spring通过ThreadLocal类将有状态的变量（例如数据库连接Connection）本地线程化，从而做到多线程状况下的安全。在一次请求响应的处理线程中， 该线程贯通展示、服务、数据持久化三层，通过ThreadLocal使得所有关联的对象引用到的都是同一个变量。  
•在事务属性为REQUIRED时，在相同线程中进行相互嵌套调用的事务方法工作于相同的事务中。如果互相嵌套调用的事务方法工作在不同线程中，则不同线程下的事务方法工作在独立的事务中。 
•程序只要使用SpringDAO模板，例如JdbcTemplate进行数据访问，一定没有数据库连接泄露问题！如果程序中显式的获取了数据连接Connection，则需要手工关闭它，否则就会泄露！ 
•当Spring事务方法运行时，就产生一个事务上下文，它在本事务执行线程中对同一个数据源绑定了一个唯一的数据连接，所有被该事务上下文传播的方法都共享这个连接。要获取这个连接，如要使用Spirng的资源获取工具类DataSourceUtils。 
•事务管理上下文就好比一个盒子，所有的事务都放在里面。如果在某个事务方法中开启一个新线程，新线程中执行另一个事务方法，则由上面第二条可知这两个方法运行于两个独立的事务中，但是：如果使用DataSourcesUtils，则新线程中的方法可以从事务上下文中获取原线程中的数据连接！