概述
在使用Spring MVC开发Web系统时,经常需要在处理请求时使用request对象,比如获取客户端ip地址、请求的url、header中的属性(如cookie、授权信息)、body中的数据等。由于在Spring MVC中,处理请求的Controller、Service等对象都是单例的,因此获取request对象时最需要注意的问题,便是request对象是否是线程安全的:当有大量并发请求时,能否保证不同请求/线程中使用不同的request对象。
这里还有一个问题需要注意:前面所说的“在处理请求时”使用request对象,究竟是在哪里使用呢?考虑到获取request对象的方法有微小的不同,大体可以分为两类:
- 在Spring的Bean中使用request对象:既包括Controller、Service、Repository等MVC的Bean,也包括了Component等普通的Spring Bean。为了方便说明,后文中Spring中的Bean一律简称为Bean。
- 在非Bean中使用request对象:如普通的Java对象的方法中使用,或在类的静态方法中使用。
此外,本文讨论是围绕代表请求的request对象展开的,但所用方法同样适用于response对象、InputStream/Reader、OutputStream/ Writer等;其中InputStream/Reader可以读取请求中的数据,OutputStream/ Writer可以向响应写入数据。
最后,获取request对象的方法与Spring及MVC的版本也有关系;本文基于Spring4进行讨论,且所做的实验都是使用4.1.1版本。
如何测试线程安全性
既然request对象的线程安全问题需要特别关注,为了便于后面的讨论,下面先说明如何测试request对象是否是线程安全的。
测试的基本思路,是模拟客户端大量并发请求,然后在服务器判断这些请求是否使用了相同的request对象。
判断request对象是否相同,最直观的方式是打印出request对象的地址,如果相同则说明使用了相同的对象。然而,在几乎所有web服务器的实现中,都使用了线程池,这样就导致先后到达的两个请求,可能由同一个线程处理:在前一个请求处理完成后,线程池收回该线程,并将该线程重新分配给了后面的请求。而在同一线程中,使用的request对象很可能是同一个(地址相同,属性不同)。因此即便是对于线程安全的方法,不同的请求使用的request对象地址也可能相同。
为了避免这个问题,一种方法是在请求处理过程中使线程休眠几秒,这样可以让每个线程工作的时间足够长,从而避免同一个线程分配给不同的请求;另一种方法,是使用request的其他属性(如参数、header、body等)作为request是否线程安全的依据,因为即便不同的请求先后使用了同一个线程(request对象地址也相同),只要使用不同的属性分别构造了两次request对象,那么request对象的使用就是线程安全的。本文使用第二种方法进行测试。
客户端测试代码如下(创建1000个线程分别发送请求):
public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception { String prefix = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "") + "::"; for (int i = 0; i < 1000; i++) { final String value = prefix + i; new Thread() { @Override public void run() { try { CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.createDefault(); HttpGet httpGet = new HttpGet("http://localhost:8080/test?key=" + value); httpClient.execute(httpGet); httpClient.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }.start(); } } }
服务器中Controller代码如下(暂时省略了获取request对象的代码):
@Controller public class TestController { // 存储已有参数,用于判断参数是否重复,从而判断线程是否安全 public static Set<String> set = new ConcurrentSkipListSet<>(); @RequestMapping("/test") public void test() throws InterruptedException { // …………………………通过某种方式获得了request对象……………………………… // 判断线程安全 String value = request.getParameter("key"); if (set.contains(value)) { System.out.println(value + "\t重复出现,request并发不安全!"); } else { System.out.println(value); set.add(value); } // 模拟程序执行了一段时间 Thread.sleep(1000); } }
补充:上述代码原使用HashSet来判断value是否重复,经网友批评指正,使用线程不安全的集合类验证线程安全性是欠妥的,现已改为ConcurrentSkipListSet。
如果request对象线程安全,服务器中打印结果如下所示:
如果存在线程安全问题,服务器中打印结果可能如下所示:
如无特殊说明,本文后面的代码中将省略掉测试代码。
方法1:Controller中加参数
代码示例
这种方法实现最简单,直接上Controller代码:
@Controller public class TestController { @RequestMapping("/test") public void test(HttpServletRequest request) throws InterruptedException { // 模拟程序执行了一段时间 Thread.sleep(1000); } }
该方法实现的原理是,在Controller方法开始处理请求时,Spring会将request对象赋值到方法参数中。除了request对象,可以通过这种方法获取的参数还有很多,具体可以参见:https://docs.spring.io/spring/docs/current/spring-framework-refer