如何證明Servlet是單例的?

来源:https://www.cnblogs.com/skyblue-li/archive/2023/05/25/17431463.html
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Servlet是web體系裡面最重要的部分,下麵羅列幾道常見的面試題,小伙伴們一定要好好記住哈。 1.Servlet是單例的嗎,如何證明? Servlet一般都是單例的,並且是多線程的。如何證明Servlet是單例模式呢?很簡單,重寫Servlet的init方法,或者添加一個構造方法。然後,在web ...


Servlet是web體系裡面最重要的部分,下麵羅列幾道常見的面試題,小伙伴們一定要好好記住哈。

1.Servlet是單例的嗎,如何證明?

Servlet一般都是單例的,並且是多線程的。如何證明Servlet是單例模式呢?很簡單,重寫Servlet的init方法,或者添加一個構造方法。然後,在web.xml中配置。如:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd" id="WebApp_ID" version="3.1">
  

  <servlet>
    <servlet-name>MyServlet</servlet-name>
    <servlet-class>web.MyServlet</servlet-class>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>MyServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/hello</url-pattern>
  </servlet-mapping>

</web-app>

然後是MyServlet

public class MyServlet extends HttpServlet{
 
 public MyServlet(){
  System.out.println("MyServlet構造函數調用了");
 }

 @Override
 public void init() throws ServletException {
  System.out.println("MyServlet初始化");
 }
 
 

}

啟動Tomcat,不管你訪問多少次這個Servlet,init方法和構造器都只會執行1次。

2.如何讓Servlet變成多例

方法1.實現 SingleThreadModel 介面(不推薦,官方已經將這個介面廢棄)

public class MyServlet extends HttpServlet implements SingleThreadModel{
 
 public MyServlet(){
  System.out.println("MyServlet構造函數調用了");
 }

 @Override
 public void init() throws ServletException {
  System.out.println("MyServlet初始化");
 }

}

SingleThreadModel的意思是“單線程模式”,如果servlet實現了該介面,會確保不會有兩個線程同時執行servlet的service方法。

servlet容器通過同步化訪問servlet的單實例來保證,也可以通過維持servlet的實例池,對於新的請求會分配給一個空閑的servlet。源碼中,最多會生成20個實例。

方法2. 在web.xml中多配置一個Servlet

哪怕是同一個Servlet,你在web.xml中配置幾個,就會有幾個實例。

3.你能證明Servlet線程不安全嗎?

Servlet預設是線程不安全的!

Servlet體繫結構是建立在Java多線程機制之上的,它的生命周期是由Web容器負責的。

當客戶端第一次請求某個Servlet時,Servlet容器將會根據web.xml配置文件實例化這個Servlet類。

當有新的客戶端請求該Servlet時,一般不會再實例化該Servlet類,也就是有多個線程在使用這個實例。

Servlet容器會自動使用線程池等技術來支持系統的運行。

當兩個或多個線程同時訪問同一個Servlet時,可能會發生多個線程同時訪問同一資源的情況,數據可能會變得不一致。

所以在用Servlet構建的Web應用時如果不註意線程安全的問題,會使所寫的Servlet程式有難以發現的錯誤。

下麵舉一個例子來說明,為什麼Servlet是線程不安全的。

public class MyServlet extends HttpServlet{
 
 String message;

 @Override
 protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
  message = req.getParameter("message");
  PrintWriter out = resp.getWriter();
  //故意延時5秒鐘,使得下一次請求過來的時候,message的值還沒有返回就被覆蓋了
  try {
   Thread.sleep(5000);
  } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
  }
  out.write(message);
  out.flush();
  out.close();
  
 }


}

打開兩個瀏覽器,分別訪問:

http://localhost:8080/web/hello?message=jack

http://localhost:8080/web/hello?message=rose

因為有5秒的延時,所以可能就會出現第一個Servlet還沒返回呢,第二個Servlet就進來了。於是,把message的值給衝掉了。如下圖

石錘了,Servlet是線程不安全的。

4.你怎麼設計一個線程安全的Servlet?

1.最直接的辦法,就是用上面的SingleThreadModel介面

既然單例會有共用實例變數導致線程不安全的問題,那就改成多例的唄。

但是,這個介面都已經被官方廢棄了,這就說明官方也不推薦這麼做。原因很簡單,那就是這樣一來會有很多個實例,性能的代價太大了。

  1. 用同步鎖

這也是非常容易想到的辦法,把當前對象鎖起來,不返回不給其他用戶插入(怎麼有點怪怪的?)

@Override
protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
 
 synchronized(this){
  message = req.getParameter("message");
  PrintWriter out = resp.getWriter();
  //故意延時5秒鐘,使得下一次請求過來的時候,message的值還沒有釋放
  try {
   Thread.sleep(5000);
  } catch (InterruptedException e) {
   e.printStackTrace();
  }
  out.write(message);
  out.flush();
  out.close();
 
 }
 
}

這樣的代價就是等待時間更長了,參考火車上的的衛生間,這就是同步鎖。

  1. 儘量別用實例變數,用局部變數代替

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