Java中關於單例模式線程安全問題的解決方法

這篇文章主要介紹了Java 單例模式線程安全問題的相關資料,希望透過本文大家能了解掌握單例模式中線程安全的使用方法，需要的朋友可以參考下

#Java 單例模式執行緒安全性問題

SpringIOC容器預設提供bean的存取作用域是單例模式。即在整個application生命週期中，只有一個instance。因此在多執行緒並發下，會有執行緒安全風險。我們在MVC框架下的servlet就是線程安全的。由於該servlet是在客戶端，多並發相對少，但是對於web service端，則需要考慮到。

ThreadLocal類別：為每個執行緒提供了一個獨立的變數（實例）副本，從各將各個不同的實例存取isolation。
在同步鎖定機制中，後來者執行緒等待先行執行緒完成後，才能存取該成員變數。而ThreadLocal實作實例的複製而隔離物件存取資料衝突。同時也能夠少量解決scope為prototype存取模式下大量實例生命週期管理的消耗和負擔。是「以時間換空間」和「以空間換時間」的兩種實現。前者僅提供唯一變量，讓不同的線程排隊訪問，而後者為每一個線程都提供了一份拷貝，因此可以同時訪問而互不影響，同時該拷貝存儲於內存中，下次再次訪問時候不再重新產生實例，減少伺服器資源消耗。 

我們知道在一般情況下，只有無狀態的Bean才可以在多執行緒環境下共享，在Spring中，絕大部分Bean都可以宣告為singleton作用域。就是因為Spring對某些Bean（如RequestContextHolder、TransactionSynchronizationManager、LocaleContextHolder等）中非線程安全狀態採用ThreadLocal進行處理，讓它們也成為線程安全的狀態，因為有狀態的Bean就可以在多線程中共享了。

線程安全性問題：由全域變數及靜態變數引起，若每個執行緒中對全域變數、靜態變數只有讀取操作，而無寫操作，一般來說，這個全域變數是執行緒安全的；若有多個執行緒同時執行寫入操作，一般都需要考慮執行緒同步，否則就可能影響執行緒安全性。

1） 常數永遠是線程安全的 （值恆定）
2）每次呼叫方法前都新建一個實例是線程安全的。 （不同實例相互隔離）
3）局部變數是線程安全的（隔離）

因為每執行一個方法，都會在獨立的空間創建局部變量，它不是共享的資源。局部變數包括方法的參數變數和方法內變數。

有狀態：有資料儲存、變更功能。有狀態物件(Stateful Bean)，有實例變數的物件  ，可以保存數據，是非線程安全的。

無狀態：就是一次操作，不能變更資料。無狀態對象(Stateless Bean)，沒有實例變數的對象，不能保存數據，是不變類，是線程安全的。在spring中單例模式是共享實例，以達到提高效能。有狀態的Bean，多執行緒環境下不安全，那麼適合用Prototype原型模式。 Prototype: 每次對bean的請求都會建立一個新的bean實例。

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