【Java ee】Servlet的生命周期及线程安全

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什么是Servlet

URL 

Servlet的生命周期

#1. 加载和实例化（进行一次）

#2. 初始化（进行一次）

#3. 服务（进行多次）

#4. 销毁（进行一次）

线程安全问题

设计线程安全的Servlet

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什么是Servlet

        Servlet是运行在服务器端的Java程序（写在Web项目中的src目录下），可以接收用户请求并响应（面向用户，可直接访问——view层）。

        Servlet的本质是类，其父类是HttpServlet，Java通过Servlet使页面动态化。

 

URL 

        能够唯一指向资源位置——当同一url对应多个网页会报错。

 

Servlet的生命周期

 

#1. 加载和实例化（进行一次）

        服务器启动时。创建容器&所有的Servlet对象（Servlet容器创建Servlet的实例）。

 

#2. 初始化（进行一次）

        该容器调用init（ServletConfig）方法。

    private ServletConfig servletConfig;
    /**
     *  初始化方法
     *  1.调用时机：默认情况下，Servlet被第一次访问时，调用
     *      * loadOnStartup: 默认为-1，修改为0或者正整数，则会在服务器启动的时候，调用
     *  2.调用次数: 1次
     * @param config
     * @throws ServletException
     */
    public void init(ServletConfig config) throws ServletException {
        this.servletConfig = config;
        System.out.println("init...");
    }
    public ServletConfig getServletConfig() {
        return servletConfig;
    }

 

#3. 服务（进行多次）

        如果请求Servlet，则容器调用service（）方法。

 /**
     * 提供服务
     * 1.调用时机:每一次Servlet被访问时，调用
     * 2.调用次数: 多次
     * @param req
     * @param res
     * @throws ServletException
     * @throws IOException
     */
    public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException {
        System.out.println("servlet hello world~");
    }
 

• 通过该Servlet的实例，调用service()方法，如果子类没有重写该方法，则调用HttpServlet父类的service()方法，在父类的该方法中进行请求方式的判断，如果是GET请求，则调用doGet()方法；如果是POST请求，则调用doPost()方法。
• 如果子类重写doXXX()方法，则调用子类重写后的doXXX()方法。
• 如果子类没有重写doXXX()方法，则调用父类的doXXX()方法。

#4. 销毁（进行一次）

        服务器关闭或重启时，会销毁所有的Servlet实例。销毁实例之前调用destroy（）方法。

/**
     * 销毁方法
     * 1.调用时机：内存释放或者服务器关闭的时候，Servlet对象会被销毁，调用
     * 2.调用次数: 1次
     */
    public void destroy() {
        System.out.println("destroy...");
    }

 

线程安全问题

        默认的servlet是非线程安全的，servlet是单例模式，只产生一个实例，根据项目中web.xml实例，这个实例是web容器产生的，比如Tomcat，JBOSS,weblogic等。

        就是说多个客户请求产生多个线程，一个线程对应一个客户，但是用的servlet对象却是一个。既然用的对象是一个，那么实例变量就是共享数据了，说到共享数据还不同步，必然是非线程安全的。

        比如说两人同时在12306上买票，这时很不巧只剩下一张票，甲乙在同一时间点击购票，两人同时都到购票了，你们说到时候上车怎么办？

        有这个例子可以看到servlet线程是不安全的，当对一个复杂对象进行某种操作时，从操作开始到操作结束，被操作的对象往往会经历若干非法的中间状态。调用一个函数（假设该函数是正确的）操作某对象常常会使该对象暂时陷入不可用的状态（通常称为不稳定状态），等到操作完全结束，该对象才会重新回到完全可用的状态。如果其他线程企图访问一个处于不可用状态的对象，该对象将不能正确响应从而产生无法预料的结果，如何避免这种情况发生是线程安全性的核心问题。

 

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：

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：

3、避免使用实例变量
　　本实例中的线程安全问题是由实例变量造成的，只要在Servlet里面的任何方法里面都不使用实例变量，那么该Servlet就是线程安全的。