【实际问题】Servlet单实例多线程的线程安全问题

涉及的关键字：JVM、堆、栈、线程、局部变量、对象变量、互斥锁

 

问题出处：http://www.iteye.com/topic/225749

 

一般servlet在jvm中只有一个对象，当有多个请求过来的时候，相当于多个线程来执行这个servlet。

 

例如下面的servlet

 

 

public class HelloServlet extends HttpServlet {  
    private int j =0;  
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){  
        int i=0;  
        i++;  
        j++;  
        //这里的i和j那个是线程安全的那个不是呢，后面我们将从线程的堆栈，和jvm的堆的概念来解释这个问题  
//request 和 response  对象是不是线程安全的  
   }  
}  

 

 

       JVM是基于栈的虚拟机.JVM为每个新创建的线程都分配一个栈.也就是说,对于一个Java程序来说，它的运行就是通过对栈的操作来完成的。栈以帧为单位保存线程的状态。JVM对栈只进行两种操作:以帧为单位的压栈和出栈操作。

 

        我们知道,某个线程正在执行的方法称为此线程的当前方法.我们可能不知道,当前方法使用的帧称为当前帧。当线程激活一个Java方法,JVM就会在线程的Java栈里新压入一个帧。这个帧自然成为了当前帧.在此方法执行期间,这个帧将用来保存参数,局部变量,中间计算过程和其他数据.这个帧在这里和编译原理中的活动纪录的概念是差不多的。

 

 

这里还要补充一下堆的概念：

 

        堆(heap)是放实例和数组的，JAVA里面没有全局变量这个概念，所有变量都是以类的属性或者参数等形式存在的。

        但是数组和类的引用是放在栈中。

 

       学过汇编的可能都知道，数据是是存储在栈内的，执行的代码逻辑是可以共用的。当多个线程来访问同一个方法的时候，共享同一段代码逻辑，但是方法对应的数据是存储在各自的栈(stack)中，如局部变量和参数还有对象的引用（局部变量和参数也可能是对象的引用）。所以多线程并发的情况下，出现不同步的现象主要是因为各自栈存放的某些数据是共享的，说白了就是同一个数据的引用（不是copy）被存放在不同的栈中。 例如类X的对象A被多个线程访问，他的引用被保存在多个线程的栈中，当多个线程访问A对象的某个属性b的时候如果不加锁就会出现不同步的现象。所以为了避免这种情况发生一是加锁，二就是为每个线程都生成一个类X的对象，这样每个线程的栈中存放的类X引用所对应的堆中的对象都不一样，当然就不存在共享的问题。

 

 

 

       现在我们回到开始那个例子，可以很好的分析出参数request，respone，i是线程安全的，而j是线程不安全的；

 

       为什么？

       request，respone是线程安全的是因为每个线程对应的request，respone对象都是不一样的，不存在共享问题。

 

       i是线程安全的是应为i是局部变量，每个线程的栈中存放的值也是各自独立的。

 

       j线程不安全是应为它是类HelloServlet的属性，找了很多资料都不能说清楚它到底放在那里，从实际效果来看，它是不安全的，所以应该是放在和类对象一起放在堆里面的，堆里面估计是复制了一份过来，因为HelloServlet对多个线程而言只有

一个实例，所以存在共享问题。