【081期】面试官问:Spring 创建好的单例对象存在线程安全问题吗?

懒汉式(不安全写法)

public class Singleton{

private Singleton(){}

private static Singleton singleton = null;  //不建立对象

public static Singleton getInstance(){

if(singleton == null) {        //先判断是否为空

singleton = new Singleton ();  //懒汉式做法

}

return singleton ;

}

}

饿汉式

public class Singleton{

public Singleton(){}

private static Singleton singleton = new Singleton();  //建立对象

public static Singleton getInstance(){

return singleton ;//直接返回单例对象 }}

这两种创建方式中,懒汉式在多线程环境下就是线程不安全的,假设有线程1和线程2两个线程,线程1在判断if(singleton == null)的时候,突然失去cpu的执行权,而线程2获得了cpu的执行权,执行了getInstance()方法,创建了个对象,但是这个事情线程1并不知道,线程1重新获得cpu的执行权时,判断if(singleton == null)结果是null,所以又去创建了对象,那么这样就会出现破坏单例的情况,有多余的对象,所以线程是不安全的。公众号Java精选,回复Java面试,免费在线刷题。解决方案之一就是加锁,代码如下

懒汉式(安全写法)

public class Singleton{

private Singleton(){}

private static Singleton singleton = null;  //不建立对象

public static synchronized Singleton getInstance(){

if(singleton == null) {        //先判断是否为空

singleton = new Singleton ();  //懒汉式做法

}

return singleton ;

}

}

②在spring的框架里,对象是交给spring容器创建的,spring的创建单例的方式既不是懒汉式也不是饿汉式,是单例注册表模式实现单例模式的,感兴趣的可以看这篇文章:https://blog.youkuaiyun.com/u012794505/article/details/80926823,这种创建单例模式的方式是线程安全的。

③怎么判断使用已经创建好的单例对象是否线程安全

  • 看这个单例里有没有全局变量(全局变量就是成员变量,成员变量又分实例变量和静态变量)

  • 如果有全局变量,看它是不是只可以读取而不能写入(有没有发布set方法)

如果满足上面两个条件,那么这个单例就是不安全的。

二、spring的单例模式与线程安全

1.spring框架里的bean获取实例的时候都是默认单例模式,所以在多线程开发里就有可能会出现线程不安全的问题。当多个用户同时请求一个服务器时,容器(tomcat)会给每一个请求分配一个线程,这时多个线程会并发执行该请求所对应的业务逻辑(controller里的方法),此时就要注意啦,如果controller(是单例对象)里有全局变量并且又是可以修改的,那么就需要考虑线程安全的问题。解决方案有很多,比如设置@scope("prototype")为多例模式,为每个线程创建一个controller,还可以使用ThreadLocal。公众号Java精选,回复Java面试,免费在线刷题。

2.其实spring的源码里比如RequestContextHolderTransactionSynchronizationManagerLoxaleContextHolder等这些对象创建方式也是单例,底层就是用ThreadLocal处理的。ThreadLocal基本实现思路是:它会为每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,因为每个线程都拥有自己的变量副本,从而也就没必要对该变量进行同步啦。

3.在ssh或ssm框架里的service或dao对象虽然也是单例模式,但正如上面分析的,他们没有可修改的全局变量,所以在多线程环境下也是安全的。

4.其实在很多文章中对于spring的单例模式与线程安全会提到一个概念有状态对象和无状态对象,无状态对象在多线程环境下是线程安全的,有状态的对象则不是,其实这个字面的意思是比较对的,因为这个对象如果无法存储数据,也就不会出现多个线程操作共享数据的情况,自然安全,概念如下

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。公众号Java精选,回复Java面试,免费在线刷题。

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。

但是很多文章举的无状态对象的例子我认为不合理。比如:https://blog.youkuaiyun.com/bingjing12345/article/details/9794945,因为如果这个对象没有set放方法只是可读,其实也是安全的。

public class StatefulBean {

public int state;

// 由于多线程环境下,user是引用对象,是非线程安全的

public User user;

public int getState() {

return state;

}

public void setState(int state) {

this.state = state;

}

public User getUser() {

return user;

}

public void setUser(User user) {

this.user = user;

}

}

总结

其实你越去了解框架底层的实现原理,你越会为这个框架的思想而着迷,你会感慨框架笔者的想法是多么的奇妙,多么的周全,多一字嫌多,少一字嫌少。

自我介绍一下,小编13年上海交大毕业,曾经在小公司待过,也去过华为、OPPO等大厂,18年进入阿里一直到现在。

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