STRUTS的线程保险

STRUTS的线程安全

Public class Concurrent Test extends HttpServlet { …………Username = request.getParameter ("username"); Synchronized (this){Output = response.getWriter (); Try {Thread. Sleep (5000);} Catch (Interrupted Exception e){}output.println("用户名:"+Username+"&lt;BR&gt;");} }}

?Import javax.servlet. *; Import javax.servlet.http. *; Import java.io. *; Public class Concurrent Test extends HttpServlet {PrintWriter output; Public void service (HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

String username;Response.setContentType ("text/html; charset=gb2312");Username = request.getParameter ("username"); Output = response.getWriter (); Try {

Thread. sleep (5000); //为了突出并发问题，在这设置一个延时} Catch (Interrupted Exception e){}output.println("用户名:"+Username+"&lt;BR&gt;"); }}

?
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图1 Servlet线程池
　　这样，当两个或多个线程同时访问同一个Servlet时，可能会发生多个线程同时访问同一资源的情况，数据可能会变得不一致。所以在用Servlet构建的Web应用时如果不注意线程安全的问题，会使所写的Servlet程序有难以发现的错误。

　　Servlet的线程安全问题

　　Servlet的线程安全问题主要是由于实例变量使用不当而引起的，这里以一个现实的例子来说明。

　　该Servlet中定义了一个实例变量output，在service方法将其赋值为用户的输出。当一个用户访问该Servlet时，程序会正常的运行，但当多个用户并发访问时，就可能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延时的操作。假设已在web.xml配置文件中注册了该Servlet，现有两个用户a和b同时访问该Servlet（可以启动两个IE浏览器，或者在两台机器上同时访问）,即同时在浏览器中输入：

　　a：?http://localhost:8080/servlet/ConcurrentTest? Username=a

　　b：?http://localhost:8080/servlet/ConcurrentTest? Username=b

　　如果用户b比用户a回车的时间稍慢一点，将得到如图2所示的输出：

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图2 a用户和b用户的浏览器输出
　　从图2中可以看到，Web服务器启动了两个线程分别处理来自用户a和用户b的请求，但是在用户a的浏览器上却得到一个空白的屏幕，用户a的信息显示在用户b的浏览器上。该Servlet存在线程不安全问题。下面我们就从分析该实例的内存模型入手,观察不同时刻实例变量output的值来分析使该Servlet线程不安全的原因。

　　Java的内存模型JMM（Java?Memory?Model）JMM主要是为了规定了线程和内存之间的一些关系。根据JMM的设计，系统存在一个主内存(Main Memory)，Java中所有实例变量都储存在主存中，对于所有线程都是共享的。每条线程都有自己的工作内存(Working Memory)，工作内存由缓存和堆栈两部分组成，缓存中保存的是主存中变量的拷贝，缓存可能并不总和主存同步，也就是缓存中变量的修改可能没有立刻写到主存中；堆栈中保存的是线程的局部变量，线程之间无法相互直接访问堆栈中的变量。根据JMM，我们可以将论文中所讨论的Servlet实例的内存模型抽象为图3所示的模型。

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图3 Servlet实例的JMM模型
　　下面根据图3所示的内存模型，来分析当用户a和b的线程（简称为a线程、b线程）并发执行时，Servlet实例中所涉及变量的变化情况及线程的执行情况，如图4所示。

调度时刻a线程b线程T1访问Servlet页面T2访问Servlet页面T3output=a的输出username=a休眠5000毫秒，让出CPUT4output=b的输出（写回主存）username=b休眠5000毫秒，让出CPUT5在用户b的浏览器上输出a线程的username的值,a线程终止。T6在用户b的浏览器上输出b线程的username的值,b线程终止。图4 Servlet实例的线程调度情况

　　从图4中可以清楚的看到，由于b线程对实例变量output的修改覆盖了a线程对实例变量output的修改，从而导致了用户a的信息显示在了用户b的浏览器上。如果在a线程执行输出语句时，b线程对output的修改还没有刷新到主存，那么将不会出现图2所示的输出结果，因此这只是一种偶然现象，但这更增加了程序潜在的危险性。?
设计线程安全的Servlet

　　通过上面的分析，我们知道了实例变量不正确的使用是造成Servlet线程不安全的主要原因。下面针对该问题给出了三种解决方案并对方案的选取给出了一些参考性的建议。

　　1、实现 SingleThreadModel 接口

　　该接口指定了系统如何处理对同一个Servlet的调用。如果一个Servlet被这个接口指定,那么在这个Servlet中的service方法将不会有两个线程被同时执行，当然也就不存在线程安全的问题。这种方法只要将前面的Concurrent Test类的类头定义更改为：

Public class Concurrent Test extends HttpServlet implements SingleThreadModel {…………}

?
　　2、同步对共享数据的操作

　　使用synchronized 关键字能保证一次只有一个线程可以访问被保护的区段，在本论文中的Servlet可以通过同步块操作来保证线程的安全。同步后的代码如下：?

Public class Concurrent Test extends HttpServlet { ………… Username = request.getParameter ("username");  Synchronized (this){ Output = response.getWriter ();  Try { Thread. Sleep (5000);?

} Catch (Interrupted Exception e){} output.println("用户名:"+Username+"&lt;BR&gt;"); ?

} ?

}?

Public class Concurrent Test extends HttpServlet {public void service (HttpServletRequest request, HttpServletResponse Response) throws ServletException, IOException {Print Writer output; String username;Response.setContentType ("text/html; charset=gb2312");…… } }?foundationfor implementing MVC in your applications. Struts provides a useful control layer, but it is not a fully featured platform for building MVC applications, soup to nuts.

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