springboot中关于@controller、@Service单例模式、多例模式和多线程安全的简单概述

说明：该演示内容是基于SpringBoot的2.1.8.RELEASE版本.这里先抛出结论，然后分别去举例演示。

1. springboot中@Controller、@Service模式是使用的单例，即@Scope("singleton")，如果要修改可以加@Scope("prototype")注解；

如单例模式：

package com.chs.nginxdemo.controller;
 
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
 
@Controller
public class BankController {
    private int index;
    private static int staicIndex;
 
    @RequestMapping("/query")
    @ResponseBody
    public String queryBank() {
        System.out.println("普通属性：" + index++ + "..." + "静态属性：" + staicIndex++);
        return "ok";
    }
}

打印输出如下：

普通属性：0...静态属性：0
普通属性：1...静态属性：1
普通属性：2...静态属性：2
普通属性：3...静态属性：3
普通属性：4...静态属性：4

我们可以看出非静态成员变量是共用的，一直在递增；静态成员也在递增。

多例模式：

package com.chs.nginxdemo.controller;
 
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
 
@Controller
@Scope("prototype")
public class BankController {
    private int index;
    private static int staicIndex;
 
    @RequestMapping("/query")
    @ResponseBody
    public String queryBank() {
        System.out.println("普通属性：" + index++ + "..." + "静态属性：" + staicIndex++);
        return "ok";
    }
}

普通属性：0...静态属性：0
普通属性：0...静态属性：1
普通属性：0...静态属性：2
普通属性：0...静态属性：3
普通属性：0...静态属性：4

我们看到非静态成员变量每次是创建，都是0；静态成员变量每次递增；由此看出一般不要在单例模式下使用非静态成员变量。

2. 如果controller(单例)继承的基类是多例，那么controller也是单例，不会继承；

package com.chs.nginxdemo.controller;
 
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Controller;
 
@Controller
@Scope("prototype")
public class BaseController {
 
}

package com.chs.nginxdemo.controller;
 
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Controller;
 
@Controller
@Scope("prototype")
public class BaseController {
 
}

打印输出如下：

普通属性：0...静态属性：0
普通属性：1...静态属性：1
普通属性：2...静态属性：2
普通属性：3...静态属性：3
普通属性：4...静态属性：4

由此看出此基类多例，子类单例，仍然是单例，不会继承；

3.如果controller是多例， service 是单例。那么会service依然是单例，即不会创建多个service；

package com.chs.nginxdemo.controller;
 
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Controller;
 
@Controller
@Scope("prototype")
public class BaseController {
 
}



package com.chs.nginxdemo.controller;
 
import com.chs.nginxdemo.service.SocketClient;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
 
@Controller
@Scope("prototype")
public class BankController extends BaseController {
    private int index;
    private static int staicIndex;
    @Autowired
    private SocketClient socketClient;
 
    @RequestMapping("/query")
    @ResponseBody
    public String queryBank() {
        String data = socketClient.doTrade();
        System.out.println("普通属性：" + index++ + "..." + "静态属性：" + staicIndex++ + "..." + "data：" + data);
        return "ok";
    }
}


package com.chs.nginxdemo.service;
 
import org.springframework.stereotype.Service;
 
@Service
public class SocketClient {
    private int index;
 
    public String doTrade() {
        return Integer.toString(index++);
    }
 
}

打印输出：

普通属性：0...静态属性：0...data：0
普通属性：0...静态属性：1...data：1
普通属性：0...静态属性：2...data：2
普通属性：0...静态属性：3...data：3

由此看出，单例service依然是单例。把service设成多例，代码如下

package com.chs.nginxdemo.service;
 
import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Service;
 
@Service
@Scope("prototype")
public class SocketClient {
    private int index;
 
    public String doTrade() {
        return Integer.toString(index++);
    }
 
}

打印输出如下：

普通属性：0...静态属性：0...data：0
普通属性：0...静态属性：1...data：0
普通属性：0...静态属性：2...data：0
普通属性：0...静态属性：3...data：0
普通属性：0...静态属性：4...data：0

可以看出 data都是0，变成多例了。

综上所述，想比较简单的解决并发问题，需要controller和 service都设置成多例。

4.并发问题，关于并发问题，基于该场景先明确下什么情况下会发生并发问题呢。一般若每个线程中的静态变量、实例(对象)变量只有读操作、而无写操作，那么通常情况下这个全局变量是线程安全的；但是若有多个线程同时执行写操作，那么通常情况下需要考虑线程同步问题，否则就可能会出现线程安全问题。如：
1）常量始终是线程安全的，因为只存在读操作；
2）局部变量（包括方法的参数变量和方法内变量）是线程安全的。因为每执行一个方法，都会在独立的空间（栈帧）创建局部变量，它不是共享的资源；
3）成员变量（实例变量和类变量）会受到多线程影响。对于成员变量的操作，可以使用ThreadLocal来保证线程安全；

4）类变量是所有对象共有，其中一个对象将它值改变，其他对象得到的就是改变后的结果；而对象变量则属对象私有，某一个对象将其值改变，不影响其他对象。

最后说明下关于变量的基本概念，在java语言里，根据定义变量位置的不同，可以将变量分成两大类：

成员变量，存在与堆内存中和类一起创建。如实例变量(不以static修饰)、类变量(以static修饰)；
局部变量，存在与栈内存中，当方法执行完成后，让出内存让其它方法来使用内存。如形参（方法签名中定义的变量）、方法局部变量（在方法内部定义的变量）、代码块局部变量（在代码块内定义的变量）

springboot中关于@controller、@Service单例模式、多例模式和多线程安全的简单概述

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