一、Spring單例模式及線程安全

　　Spring框架中的Bean，或者說組件，獲取實(shí)例的時(shí)候都是默認(rèn)單例模式，這是在多線程開發(fā)的時(shí)候需要尤其注意的地方。

　　單例模式的意思是只有一個(gè)實(shí)例，例如在Spring容器中某一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，而且自行實(shí)例化后并項(xiàng)整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例，這個(gè)類稱為單例類。

　　當(dāng)多個(gè)用戶同時(shí)請求一個(gè)服務(wù)時(shí)，容器會(huì)給每一個(gè)請求分配一個(gè)線程，這時(shí)多個(gè)線程會(huì)并發(fā)執(zhí)行該請求對應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯（成員方法），此時(shí)就要注意了，如果該處理邏輯中有對單例狀態(tài)的修改（體現(xiàn)為該單例的成員屬性），則必須考慮線程同步問題。

同步機(jī)制的比較：

　　ThreadLocal和線程同步機(jī)制相比有什么優(yōu)勢呢？他們都是為了解決多線程中相同變量的訪問沖突問題。

在同步機(jī)制中，通過對象的鎖機(jī)制保證同一時(shí)間只有一個(gè)線程訪問變量。這時(shí)該變量是多個(gè)線程共享的，使用同步機(jī)制要求程序慎密地分析什么時(shí)候?qū)ψ兞窟M(jìn)行讀寫，什么時(shí)候需要鎖定某個(gè)對象，什么時(shí)候釋放對象鎖等繁雜的問題，程序設(shè)計(jì)和編寫難度相對較大。? 而ThreadLocal則從另一個(gè)角度來解決多線程的并發(fā)訪問。ThreadLocal會(huì)為每一個(gè)線程提供一個(gè)獨(dú)立的變量副本，從而隔離了多個(gè)線程對數(shù)據(jù)的訪問沖突。因?yàn)槊恳粋€(gè)線程都擁有自己的變量副本，從而也就沒有必要對該變量進(jìn)行同步了。ThreadLocal提供了線程安全的共享對象，在編寫多線程代碼時(shí)，可以把不安全的變量封裝進(jìn)ThreadLocal。? 由于ThreadLocal中可以持有任何類型的對象，低版本JDK所提供的get()返回的是Object對象，需要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。但JDK 5.0通過泛型很好的解決了這個(gè)問題，在一定程度地簡化ThreadLocal的使用 概括起來說，對于多線程資源共享的問題，同步機(jī)制采用了“以時(shí)間換空間”的方式，而ThreadLocal采用了“以空間換時(shí)間”的方式。前者僅提供一份變量，讓不同的線程排隊(duì)訪問，而后者為每一個(gè)線程都提供了一份變量，因此可以同時(shí)訪問而互不影響。? Spring使用ThreadLocal解決線程安全問題? 我們知道在一般情況下，只有無狀態(tài)的Bean才可以在多線程環(huán)境下共享，在Spring中，絕大部分Bean都可以聲明為singleton作用域。就是因?yàn)镾pring對一些Bean（如RequestContextHolder、TransactionSynchronizationManager、LocaleContextHolder等）中非線程安全狀態(tài)采用ThreadLocal進(jìn)行處理，讓它們也成為線程安全的狀態(tài)，因?yàn)橛袪顟B(tài)的Bean就可以在多線程中共享了。 一般的Web應(yīng)用劃分為展現(xiàn)層、服務(wù)層和持久層三個(gè)層次，在不同的層中編寫對應(yīng)的邏輯，下層通過接口向上層開放功能調(diào)用。在一般情況下，從接收請求到返回響應(yīng)所經(jīng)過的所有程序調(diào)用都同屬于一個(gè)線程
　　ThreadLocal是解決線程安全問題一個(gè)很好的思路，它通過為每個(gè)線程提供一個(gè)獨(dú)立的變量副本解決了變量并發(fā)訪問的沖突問題。在很多情況下，ThreadLocal比直接使用synchronized同步機(jī)制解決線程安全問題更簡單，更方便，且結(jié)果程序擁有更高的并發(fā)性。?
如果你的代碼所在的進(jìn)程中有多個(gè)線程在同時(shí)運(yùn)行，而這些線程可能會(huì)同時(shí)運(yùn)行這段代碼。如果每次運(yùn)行結(jié)果和單線程運(yùn)行的結(jié)果是一樣的，而且其他的變量的值也和預(yù)期的是一樣的，就是線程安全的。 或者說:一個(gè)類或者程序所提供的接口對于線程來說是原子操作或者多個(gè)線程之間的切換不會(huì)導(dǎo)致該接口的執(zhí)行結(jié)果存在二義性,也就是說我們不用考慮同步的問題。 　線程安全問題都是由全局變量及靜態(tài)變量引起的。 ?
　　若每個(gè)線程中對全局變量、靜態(tài)變量只有讀操作，而無寫操作，一般來說，這個(gè)全局變量是線程安全的；若有多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行寫操作，一般都需要考慮線程同步，否則就可能影響線程安全。
　　1） 常量始終是線程安全的，因?yàn)橹淮嬖谧x操作。?
　　2）每次調(diào)用方法前都新建一個(gè)實(shí)例是線程安全的，因?yàn)椴粫?huì)訪問共享的資源。
　　3）局部變量是線程安全的。因?yàn)槊繄?zhí)行一個(gè)方法，都會(huì)在獨(dú)立的空間創(chuàng)建局部變量，它不是共享的資源。局部變量包括方法的參數(shù)變量和方法內(nèi)變量。
　　有狀態(tài)就是有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。有狀態(tài)對象(Stateful Bean)，就是有實(shí)例變量的對象? ，可以保存數(shù)據(jù)，是非線程安全的。在不同方法調(diào)用間不保留任何狀態(tài)。
　　無狀態(tài)就是一次操作，不能保存數(shù)據(jù)。無狀態(tài)對象(Stateless Bean)，就是沒有實(shí)例變量的對象? .不能保存數(shù)據(jù)，是不變類，是線程安全的。
　　有狀態(tài)對象:
　　無狀態(tài)的Bean適合用不變模式，技術(shù)就是單例模式，這樣可以共享實(shí)例，提高性能。有狀態(tài)的Bean，多線程環(huán)境下不安全，那么適合用Prototype原型模式。Prototype: 每次對bean的請求都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的bean實(shí)例。
　　Struts2默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)是Prototype模式。也就是每個(gè)請求都新生成一個(gè)Action實(shí)例，所以不存在線程安全問題。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

二、線程安全案例

　　SimpleDateFormat(下面簡稱sdf)類內(nèi)部有一個(gè)Calendar對象引用,它用來儲(chǔ)存和這個(gè)sdf相關(guān)的日期信息,例如sdf.parse(dateStr), sdf.format(date) 諸如此類的方法參數(shù)傳入的日期相關(guān)String, Date等等, 都是交友Calendar引用來儲(chǔ)存的.這樣就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)問題,如果你的sdf是個(gè)static的, 那么多個(gè)thread 之間就會(huì)共享這個(gè)sdf, 同時(shí)也是共享這個(gè)Calendar引用，非線程安全的。

　　這個(gè)問題背后隱藏著一個(gè)更為重要的問題--無狀態(tài)：無狀態(tài)方法的好處之一，就是它在各種環(huán)境下，都可以安全的調(diào)用。衡量一個(gè)方法是否是有狀態(tài)的，就看它是否改動(dòng)了其它的東西，比如全局變量，比如實(shí)例的字段。format方法在運(yùn)行過程中改動(dòng)了SimpleDateFormat的calendar字段，所以，它是有狀態(tài)的。

　　這也同時(shí)提醒我們在開發(fā)和設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候注意下一下三點(diǎn):
　　1.自己寫公用類的時(shí)候，要對多線程調(diào)用情況下的后果在注釋里進(jìn)行明確說明
　　2.對線程環(huán)境下，對每一個(gè)共享的可變變量都要注意其線程安全性
　　3.我們的類和方法在做設(shè)計(jì)的時(shí)候，要盡量設(shè)計(jì)成無狀態(tài)的
　　解決方法：

　　1.使用synchronized關(guān)鍵字進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，或者使用ThreadLocal保證線程安全

　　2.不適用JDK自帶的時(shí)間格式化類，使用其他類庫的

• • 　　使用Apache commons里的FastDateFormat，宣城是既快有線程安全的SimpleDateFormat，可惜他只能對日期進(jìn)行format，不能對日期串進(jìn)行解析
  • 　　使用Joda-Time類庫來處理時(shí)間相關(guān)問題，該種對時(shí)間的處理方式比較完美，建議使用。

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總結(jié)

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