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WeChat access_token の取得によって発生する Java マルチスレッド同時実行の問題
- 高洛峰オリジナル
- 2017-02-28 09:44:062102ブラウズ
Background:
Access_token は、公式アカウントのグローバルに固有のチケットです。 access_token は、公式アカウントが各インターフェースを呼び出すときに必要です。開発者はそれを適切に保存する必要があります。 access_token ストレージ用に少なくとも 512 文字のスペースを予約する必要があります。 access_token の有効期間は現在 2 時間であり、定期的に取得を繰り返すと最後の access_token が無効になります。
1、为了保密appsecrect，第三方需要一个access_token获取和刷新的中控服务器。而其他业务逻辑服务器所使用的access_token均来自于该中控服务器，不应该各自去刷新，否则会造成access_token覆盖而影响业务； 2、目前access_token的有效期通过返回的expire_in来传达，目前是7200秒之内的值。中控服务器需要根据这个有效时间提前去刷新新access_token。在刷新过程中，中控服务器对外输出的依然是老access_token，此时公众平台后台会保证在刷新短时间内，新老access_token都可用，这保证了第三方业务的平滑过渡； 3、access_token的有效时间可能会在未来有调整，所以中控服务器不仅需要内部定时主动刷新，还需要提供被动刷新access_token的接口，这样便于业务服务器在API调用获知access_token已超时的情况下，可以触发access_token的刷新流程。 简单起见，使用一个随servlet容器一起启动的servlet来实现获取access_token的功能，具体为：因为该servlet随着web容器而启动，在该servlet的init方法中触发一个线程来获得access_token，该线程是一个无线循环的线程，每隔2个小时刷新一次access_token。相关代码如下： ：
public class InitServlet extends HttpServlet
{
private static final long serialVersionUID = 1L;
public void init(ServletConfig config) throws ServletException
{
new Thread(new AccessTokenThread()).start();
}
}
2) スレッドコード :
public class AccessTokenThread implements Runnable
{
public static AccessToken accessToken;
@Override
public void run()
{
while(true)
{
try{
AccessToken token = AccessTokenUtil.freshAccessToken(); // 从微信服务器刷新access_token
if(token != null){
accessToken = token;
}else{
System.out.println("get access_token failed------------------------------");
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
try{
if(null != accessToken){
Thread.sleep((accessToken.getExpire_in() - 200) * 1000); // 休眠7000秒
}else{
Thread.sleep(60 * 1000); // 如果access_token为null，60秒后再获取
}
}catch(InterruptedException e){
try{
Thread.sleep(60 * 1000);
}catch(InterruptedException e1){
e1.printStackTrace();
}
}
}
}
}
3) AccessToken コード
public class AccessToken
{
private String access_token;
private long expire_in; // access_token有效时间，单位为妙
public String getAccess_token() {
return access_token;
}
public void setAccess_token(String access_token) {
this.access_token = access_token;
}
public long getExpire_in() {
return expire_in;
}
public void setExpire_in(long expire_in) {
this.expire_in = expire_in;
}
}
4 ) web.xml のサーブレット設定
46309ed845064fdb06e746051efff9e0 700b5f17c4d842e4bd410f680f40946binitServlet72eca723e64ddd01187c8b4d58572fcb b472d9135dbff3dd7fcc77f5995c97d0com.sinaapp.wx.servlet.InitServlet4f01b97d64aea37f699ead4eb7bd2bbd 4781e2cbaa93c386271b418d3a01af0803065abc64b27fbca30c0905ab93e8ea0 20d42bb762ac7d7e594da3a264e47fccinitServlet はload-on-startup=0 を設定するため、他のすべてのサーブレットよりも前に開始されることが保証されます。 他のサーブレットが access_token を使用したい場合は、AccessTokenThread.accessToken を呼び出すだけで済みます。
はマルチスレッドの同時アクセスの問題を引き起こします :
1) 上記の実装には問題がないようですが、よく考えてみると、AccessTokenThread クラスの accessToken には同時アクセスの問題があります。 AccessTokenThread によってのみ 2 時間ごとに使用されます。これは 1 回更新されますが、多くのスレッドが読み取りを行い、書き込みは少なくなり、1 つのスレッドのみが書き込みを行うという典型的なシナリオです。同時読み取りと書き込みがあるため、上記のコードには問題があるはずです。 一般的に思いつく最も簡単な方法は、synchronized を使用して処理することです。public class AccessTokenThread implements Runnable
{
private static AccessToken accessToken;
@Override
public void run()
{
while(true)
{
try{
AccessToken token = AccessTokenUtil.freshAccessToken(); // 从微信服务器刷新access_token
if(token != null){
AccessTokenThread.setAccessToken(token);
}else{
System.out.println("get access_token failed");
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
try{
if(null != accessToken){
Thread.sleep((accessToken.getExpire_in() - 200) * 1000); // 休眠7000秒
}else{
Thread.sleep(60 * 1000); // 如果access_token为null，60秒后再获取
}
}catch(InterruptedException e){
try{
Thread.sleep(60 * 1000);
}catch(InterruptedException e1){
e1.printStackTrace();
}
}
}
}
public synchronized static AccessToken getAccessToken() {
return accessToken;
}
private synchronized static void setAccessToken(AccessToken accessToken) {
AccessTokenThread2.accessToken = accessToken;
}
}
accessToken がプライベートになり、setAccessToken もプライベートになり、accessToken にアクセスする同期メソッドが追加されました。 それで、これで完璧ですか？問題ないでしょうか？よく考えてみると、問題は AccessToken クラスの定義にあり、すべてのスレッドが AccessTokenThread.getAccessToken() を使用して、すべてのスレッドで共有できるようになります。プロパティを変更してください。 ！ ！ ！そして、これは間違いなく間違っており、行うべきではありません。
2) 解決策 1:
AccessTokenThread.getAccessToken() メソッドが accessToken オブジェクトのコピーを返すようにして、他のスレッドが AccessTokenThread クラスの accessToken を変更できないようにします。 AccessTokenThread.getAccessToken() メソッドを次のように変更するだけです。 public synchronized static AccessToken getAccessToken() {
AccessToken at = new AccessToken();
at.setAccess_token(accessToken.getAccess_token());
at.setExpire_in(accessToken.getExpire_in());
return at;
}
AccessToken クラスに clone メソッドを実装することもできます。原理は同じです。もちろんsetAccessTokenもprivateになりました。
3) 解決策 2:
AccessToken オブジェクトを変更させてはいけないので、accessToken を「不変オブジェクト」として定義してはどうでしょうか?関連する変更は次のとおりです。public class AccessToken
{
private final String access_token;
private final long expire_in; // access_token有效时间，单位为妙
public AccessToken(String access_token, long expire_in)
{
this.access_token = access_token;
this.expire_in = expire_in;
}
public String getAccess_token() {
return access_token;
}
public long getExpire_in() {
return expire_in;
}
}
上記のように、AccessToken のすべてのプロパティは最終型として定義され、コンストラクターと get メソッドのみが提供されます。この場合、他のスレッドは AccessToken オブジェクトを取得した後にそれを変更できません。この変更では、AccessTokenUtil.freshAccessToken() で返される AccessToken オブジェクトがパラメーターを含むコンストラクターを通じてのみ作成できることが必要です。同時に、AccessTokenThread の setAccessToken も private に変更する必要があり、getAccessToken はコピーを返す必要はありません。 不変オブジェクトは次の 3 つの条件を満たさなければならないことに注意してください: a) オブジェクトの状態は作成後に変更できません b) オブジェクトのすべてのフィールドは最終型です。正しく作成されました (つまり、オブジェクトのコンストラクターで this 参照がエスケープされません)。
4) 解決策 3: 他にもっと優れた、より完璧で、より効率的な方法はありますか?解決策 2 では、AccessTokenUtil.freshAccessToken() が不変オブジェクトを返し、プライベート AccessTokenThread.setAccessToken(AccessToken accessToken) メソッドを呼び出して値を割り当てます。この方法では、同期はどのような役割を果たしますか?オブジェクトは不変であり、1 つのスレッドのみが setAccessToken メソッドを呼び出すことができるため、ここでの synchronized は「相互排他」の役割を果たしません (1 つのスレッドのみがオブジェクトを変更できるため)。「可視性」を確保する役割のみを果たします。他のスレッドから見えるようにします。つまり、他のスレッドが最新の accessToken オブジェクトにアクセスできるようにします。 「可視性」を確保するには volatile を使用できるため、ここでは volatile を使用して置き換える必要はありません。該当する改造コードは以下の通りです:
public class AccessTokenThread implements Runnable
{
private static volatile AccessToken accessToken;
@Override
public void run()
{
while(true)
{
try{
AccessToken token = AccessTokenUtil.freshAccessToken(); // 从微信服务器刷新access_token
if(token != null){
AccessTokenThread2.setAccessToken(token);
}else{
System.out.println("get access_token failed");
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
try{
if(null != accessToken){
Thread.sleep((accessToken.getExpire_in() - 200) * 1000); // 休眠7000秒
}else{
Thread.sleep(60 * 1000); // 如果access_token为null，60秒后再获取
}
}catch(InterruptedException e){
try{
Thread.sleep(60 * 1000);
}catch(InterruptedException e1){
e1.printStackTrace();
}
}
}
}
private static void setAccessToken(AccessToken accessToken) {
AccessTokenThread2.accessToken = accessToken;
}
public static AccessToken getAccessToken() {
return accessToken;
}
}
次のように変更することもできます:
public class AccessTokenThread implements Runnable
{
private static volatile AccessToken accessToken;
@Override
public void run()
{
while(true)
{
try{
AccessToken token = AccessTokenUtil.freshAccessToken(); // 从微信服务器刷新access_token
if(token != null){
accessToken = token;
}else{
System.out.println("get access_token failed");
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
try{
if(null != accessToken){
Thread.sleep((accessToken.getExpire_in() - 200) * 1000); // 休眠7000秒
}else{
Thread.sleep(60 * 1000); // 如果access_token为null，60秒后再获取
}
}catch(InterruptedException e){
try{
Thread.sleep(60 * 1000);
}catch(InterruptedException e1){
e1.printStackTrace();
}
}
}
}
public static AccessToken getAccessToken() {
return accessToken;
}
}
また、次のように変更することもできます:
public class AccessTokenThread implements Runnable
{ public static volatile AccessToken accessToken;
@Override public void run()
{ while(true)
{ try{
AccessToken token = AccessTokenUtil.freshAccessToken(); // 从微信服务器刷新access_token
if(token != null){
accessToken = token;
}else{
System.out.println("get access_token failed");
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
try{ if(null != accessToken){
Thread.sleep((accessToken.getExpire_in() - 200) * 1000); // 休眠7000秒
}else{
Thread.sleep(60 * 1000); // 如果access_token为null，60秒后再获取 }
}catch(InterruptedException e){ try{
Thread.sleep(60 * 1000);
}catch(InterruptedException e1){
e1.printStackTrace();
}
}
}
}
}
accesToken变成了public，可以直接是一个AccessTokenThread.accessToken来访问。但是为了后期维护，最好还是不要改成public.
其实这个问题的关键是：在多线程并发访问的环境中如何正确的发布一个共享对象。
其实我们也可以使用Executors.newScheduledThreadPool来搞定：
public class InitServlet2 extends HttpServlet
{ private static final long serialVersionUID = 1L; public void init(ServletConfig config) throws ServletException
{
ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(1);
executor.scheduleAtFixedRate(new AccessTokenRunnable(), 0, 7200-200, TimeUnit.SECONDS);
}
}
public class AccessTokenRunnable implements Runnable
{ private static volatile AccessToken accessToken;
@Override public void run()
{ try{
AccessToken token = AccessTokenUtil.freshAccessToken(); // 从微信服务器刷新access_token
if(token != null){
accessToken = token;
}else{
System.out.println("get access_token failed");
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
} public static AccessToken getAccessToken()
{ while(accessToken == null){ try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} return accessToken;
}
}
获取accessToken方式变成了：AccessTokenRunnable.getAccessToken();
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