Spring中单例Bean的线程安全问题采坑

小灰灰 2022-12-13 12:54 229阅读 0赞

Spring集成的项目中，通过注解方式注入Bean的使用无处不在。在一次项目开发中，由voliate关键字思考到的Spring中单例Bean的线程安全问题，在此记录采坑总结。

Spring的单例Bean（@Autowired等注解的Bean）默认是单例的，Spring并没有对Bean有线程安全的控制策略，并发安全问题由开发决定。然而，线程安全与否取决于是否有共享的资源竞争关系存在，Spring中单例Bean是否是线程安全取决于Bean是有状态的Bean还是无状态的Bean。

何为有状态Bean跟无状态Bean？

*  有状态的Bean：有数据存储功能，eg：Bean中有User对象用于存储用户信息；
 *  无状态的Bean：无数据存储功能

下面是测试的Demo：

（1）MainUser.java：

@Data
    @Builder
    public class MainUser { 
    
        private String id;
    
        private String sex;
    
        private String userName;
    
    }

（2）SysMainController .java

@RequestMapping("/main")
    @Controller
    public class SysMainController { 
    
        @Autowired
        private SysMainService mainService;
    
        @RequestMapping(value = "/test")
        public void mainMethod() { 
    
            // thread-1
            new Thread(() -> { 
                MainUser user = MainUser.builder()
                        .id("1")
                        .sex("男")
                        .userName("张三")
                        .build();
                mainService.testBean(user);
            }).start();
    
            // thread-2
            new Thread(() -> { 
                MainUser user = MainUser.builder()
                        .id("2")
                        .sex("女")
                        .userName("小芳")
                        .build();
                mainService.testBean(user);
            }).start();
    
        }
    
    }

（3）SysMainServiceImpl.java

@Service
    public class SysMainServiceImpl implements SysMainService { 
    
    	/** 基本类型变量亦可 */
        private MainUser user; // 非定义为static的变量
    
        @Override
        public void testBean(MainUser user) { 
            this.user = user;
            print();
        }
    
        public void print() { 
            try { 
                Thread.sleep(2000);
                System.out.println("ThreadName: " + Thread.currentThread().getName() + ", user: " + user);
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
    
        }
    
    }

测试多次的结果：

ThreadName: Thread-57, user: MainUser(id=2, sex=女, userName=小芳)
    ThreadName: Thread-58, user: MainUser(id=2, sex=女, userName=小芳)

结论：

*  两个线程进入print()方法都会创建自己的私有VM，但是user对象是共享的，这点容易在开发中被忽略；
 *  故在Spring的单例模式的Bean中不应该在全局层面上定义有数据存储功能的对象 / 基本类型变量 / static变量，会产生线程安全问题；若要这么做，可以通过声明Bean的 Scope=‘prototype’ 或者使用本地变量 ThreadLocal 进行定义

以上为笔者遇到的问题进行的思考实验，若有不正确的地方欢迎指出~~~