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由HttpServletRequest的传值引发的线程安全性问题

由HttpServletRequest的传值引发的线程安全性问题

作者: Xx_hpeng | 来源:发表于2018-07-31 20:23 被阅读0次

    最近看了下之前项目的代码,发现有同事写了类似如下的代码结构:

    1、控制层

    @RestController
    public class TestController {
        @Autowired
        private ITestBizc testBizc;
    
        @ModelAttribute
        public void init(HttpServletRequest request){
            testBizc.setRequest(request);
        }
    
    }
    

    2、业务层

    @Repository
    public class TestBizc implements ITestBizc {
        private HttpServletRequest httpServletRequest;
    
        @Override
        public void setRequest(HttpServletRequest httpServletRequest) {
            this.httpServletRequest = httpServletRequest;
        }
    }
    

    HttpServletRequest对象代表客户端的请求,这边的操作目的是为了从控制层传request对象到业务层,并利用@ModelAttribute,使得每个请求方法都先执行传值操作。我们先不讨论其他的做法,就单纯看这样做会导致什么问题。

    Spring默认设置每个bean都是单例的,这意味着每个request过来,系统都会用原有的实例去处理 ,这样可以减少对象的创建与垃圾回收的消耗,但是这也就带来了另外一个问题,共享变量的线程安全性问题。就上面的例子而言,我们发现TestBizc将HttpServletRequest设置成自身属性,在单线程的情况下,我们每次方法都会先执行控制层的init方法,然后再执行具体的业务操作,这是没问题的,但是在并发多线程的情况下,这样操作就会出问题。举个例子,A线程执行完init方法,还没开始执行具体的业务代码,这个时候B线程执行init方法,就改变了TestBizc中HttpServletRequest这个属性,A线程再去执行TestBizc中的业务方法,这时候就出现了线程安全性问题了。

    我们可以用代码测试下,在TestBizc中加入如下方法:

        public void getRequestInfo(int orgCode){
            if(orgCode!=this.httpServletRequest.hashCode()){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": "
                        +orgCode+"  "+this.httpServletRequest.hashCode());
            }
        }
    

    在TestController加入调用方法:

        @RequestMapping("/test")
        public String test(HttpServletRequest request){
            testBizc.getRequestInfo(request.hashCode());
            return "TEST";
        }
    

    接着再开启1000个线程模拟并发访问,观察控制台:


    控制台输出.png

    确认上面所说,这种操作是线程不安全的,那么解决方法有哪些呢
    (1)使用方法参数进行传值,因为方法参数是局部变量,所以不会有多线程问题,但是如果方法多,这样操作起来比较麻烦;
    (2)将Controller的作用域设置为prototype,这样每次请求过来都会生成一个新的实例,不存在多线程问题,但同时也带来了更大的内存消耗;
    (3)利用ThreadLocal为每个线程存储变量副本,这种做法比较常见,Spring本身解决线程安全性问题也用此方法

    其实对于HttpServletRequest在非控制层的操作,Spring已经提供现有的方法供我们调用,修改下原来代码:

        @Override
        public void getRequestInfo(int orgCode){
            HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.
                    getRequestAttributes()).getRequest();
            if(orgCode!=request.hashCode()){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+": "
                        +orgCode+"  "+request.hashCode());
            }
        }
    

    再开1000个线程模拟并发,发现控制台没有打印出东西,说明这样操作是线程安全的,那么Spring是怎么操作的呢,其实就是上面提到的第三点解决方法,Spring为每个线程都创建了request变量副本,使得我们可以在任何地方轻松地获取到request对象。

    那么Spring又是在哪里设置了RequestContextHolder里面的内容的呢,阅读Spring源码我们可以发现在FrameworkServlet中重写了service()、doGet()、doPost()等方法,并且都调用processRequest方法进行预处理,在该方法里我们可以看到:

    this.initContextHolders(request, localeContext, requestAttributes);
    

    这么一行代码,跟进入,发现initContextHolders方法里面做了如下操作:

    if(requestAttributes != null) {
         RequestContextHolder.setRequestAttributes(requestAttributes, this.threadContextInheritable);
    }
    

    至此,我们知道了Spring是在分发操作前进行了RequestContextHolder之类共享变量的初始化

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