题目
单例 Bean 的线程安全问题及解决方案
答案
@[toc]
---
## 单例 Bean 的线程安全问题
先来解释下线程安全和**无状态**、**有状态**：
- 所谓无状态就是不会保存数据（不存在写数据，当然也就不存在线程安全问题了）
- 而有状态就是有数据存储功能（就是除了读数据它还写数据了），可以这样讲，线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的。换句话说，**若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的**），比如 controller 中存着一个可变的全局成员变量，如下例：
```java
@RestController
public class TestController {
// 一个非线程安全变量(全局变量)
private int var = 0;
@GetMapping(value = "/test_var")
public String test() {
var ++;
System.out.println("普通变量 var:" + var);
return "普通变量 var:" + var ;
}
}
```
当多个用户同时请求一个服务器时，tomcat 会给每一个请求分配一个线程，这时多个线程会并发执行该请求所对应的业务逻辑（controller里的方法）
在 postman 里面发三次请求，结果如下：
```
普通变量 var:1
普通变量 var:2
普通变量 var:3
```
说明他不是线程安全的。
而 Controller、Service 和 Dao 层本身因为可以**携带状态**所以并不是线程安全的！！！只不过我们实际开发中很少去定义这种非线程安全的变量罢了（也就是我们常说的大部分 Bean 其实都是无状态的，所以在某种程度上来说 Bean 其实是安全的）。
Spring 中的 Bean 默认是单例模式的，框架并没有对 Bean 进行多线程的封装处理，那么，如果遇到这种情况，该怎么办呢？
## 解决方案
1）**更换 Bean 的作用域为原型（多例）模式 `@scope("prototype")`**，这样每次请求 Bean 就相当于是 new Bean() 这样就可以保证线程的安全了
> 还是上面那个例子：
>
> ```java
> @RestController
> @Scope(value = "prototype")
> public class TestController {
>
> // 一个非线程安全变量(全局变量)
> private int var = 0;
>
> @GetMapping(value = "/test_var")
> public String test() {
> var ++;
> System.out.println("普通变量 var:" + var);
> return "普通变量 var:" + var ;
> }
> }
> ```
>
> 这样一来，每个请求都单独创建一个Controller容器，所以各个请求之间是线程安全的，三次请求结果：
>
> ```
> 普通变量 var:1
> 普通变量 var:1
> 普通变量 var:1
> ```
>
> 那么，多实例 Bean 是不是一定就线程安全呢？
>
> ```java
> @RestController
> @Scope(value = "prototype")
> public class TestController {
> private int var = 0;
> private static int staticVar = 0;
>
> @GetMapping(value = "/test_var")
> public String test() {
> var ++;
> staticVar ++;
> System.out.println("普通变量 var:" + var + "，静态变量 staticVar:" + staticVar);
> return "普通变量 var:" + var + "静态变量 staticVar:" + staticVar;
> }
> }
> ```
>
> 看三次请求结果：
>
> ```
> 普通变量 var:1，静态变量 staticVar:1
> 普通变量 var:1，静态变量 staticVar:2
> 普通变量 var:1，静态变量 staticVar:3
> ```
>
> **静态变量始终是只有一份的，即便是多例 Bean，也是非线程安全的**
>
> **所以，尽量不要在 Controller/Service 等容器中定义静态变量，不论是单例还是多例，他都是线程不安全的**
2）**使用 ThreadLocal**
可以将一些非线程安全的变量以 ThreadLocal 存放，在同一次请求响应的调用线程中，所有对象所访问的同一 ThreadLocal 变量都是当前线程所绑定的。
> Spring 中事务底层 `TransactionSynchronizationManager` 就大量使用了 ThreadLocal
>
> ```java
> @RestController
> public class TestController {
> private int var = 0; // 定义一个普通变量
> ThreadLocal<Integer> var = new ThreadLocal<>(); // 用 ThreadLocal 来封装变量
> ```