为什么Servlet中的实例变量不是线程安全的？

Question

当我阅读《Head First Servlet and JSP》时，它们说实例变量是非线程安全的。

我不太理解这个说法。例如：我有一个叫做ActionServlet.java的servlet。每次，每个用户的请求发送到服务器时，容器将创建一个新的线程并创建新的ActionServlet实例。

ActionServlet可能具有以下结构：

public class ActionServlet extends HttpServlet {
   // example of instance variable
   Instance variable;
   public void processRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {   
       // process something relating to instance variable
   }
}

因此，由于所有这些线程都为 ActionServlet 创建一个新的类实例，所以我在这里没有看到任何问题。因为这些线程的实例是相互分离的。

请找出在多线程环境中使用实例变量时的问题所在。

谢谢 :)

- hqt

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考虑在两个线程中对同一个对象调用相同的方法。 - Daniel Fischer

@DanielFischer 我无法想象不同的线程如何使用相同的对象，因为：1）这些变量是私有的2）该线程的对象始终与其他线程不同（我认为）。我在上面提供了一个示例代码。请告诉我更清楚一些。 - hqt

@hqt：容器创建一个唯一的servlet实例，将其存储在某个全局数据结构中（例如一个映射表），每当请求到来时，它从映射表中获取相应的servlet（基于请求路径），并调用其服务方法。servlet字段是私有的事实并没有任何影响。容器甚至不关心它们。 - JB Nizet

@JBNizet 哦，感谢您清晰的解释。您下面的评论对我仍然很有帮助:D 我还有一个最后的问题：那么，当没有任何线程使用该servlet实例时，该实例将被删除并在需要时重新创建，是吗？ - hqt

Servlet并不存储在线程池中，线程存储在线程池中。Servlet在部署时或首次需要时创建，并保留在内存中直至应用程序卸载。如果它从内存中删除，容器将在新请求到来时重新创建实例，从而违反规范。无论如何也没有充分的理由将其从内存中删除，因为Servlet通常是无状态的，因此几乎不消耗任何内存。 - JB Nizet

你知道这对于在Spring中连接的服务/组件类是否成立吗？ - IcedDante

Answer 1

你所犯的错误在这里：

因此，由于所有这些线程都为ActionServlet创建一个新的类实例，所以我在这里没有看到任何问题。 因为这些线程的实例彼此分离。

容器不为每个请求创建Servlet类的新实例。 它重用现有实例。 这就是它们不是线程安全的原因。

Stripes Action Framework确实为每个请求创建新实例，因此在该框架下可以做出这样的假设。 但是，例如Struts 1遵循Servlet模型，不会为每个请求创建新的操作。

这并不意味着容器仅限于单个实例，理论上它可以创建多个实例，但这不是指定的行为，因此不能依赖它。 大多数流行的容器都不这样做。

- Will Hartung

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实际上，容器必须只创建一个实例。规范如下所述："对于未托管在分布式环境（默认情况）中的servlet，容器必须每个servlet声明仅使用一个实例"。 - JB Nizet

哦，感谢@JBNizet和Will Hartung。这本书没有向我展示容器只为一个servlet创建一个实例。 - hqt

Answer 2

因为所有这些线程都创建一个新的类实例(action.java)，所以我不认为有任何问题。

您假设每个线程都会创建一个仅由该线程使用的类实例，这就是为什么您没有任何问题的原因。

但是请尝试想象一下，在您的特定示例中，如果两个线程访问相同的实例会发生什么。如果两个线程同时使用您的请求(request)和响应(response)成员，会发生什么？ 也许您将从无法识别的请求中读取数据，并编写混合了两个部分的不一致响应。

因此，在您的情况下，实例变量也不是线程安全的，因为如果两个线程访问相同的实例，它们可能会干扰彼此。

- dash1e

Answer 3

问题在于，您的action.java并非总是实例化，而是从实例池中获取，请求线程也是从线程池中获取的，因此一个servlet实例可能会被多个请求共享。

- Juan Alberto López Cavallotti

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Servlet 没有实例池。每个 Servlet 声明只有一个 Servlet 实例。 - JB Nizet