Spring 中的bean 是线程安全的吗？

结论： 不是线程安全的

Spring容器中的Bean是否线程安全，容器自己并无提供Bean的线程安全策略，所以能够说Spring容器中的Bean自己不具有线程安全的特性，可是具体仍是要结合具体scope的Bean去研究。

Spring 的 bean 做用域（scope）类型
　　一、singleton:单例，默认做用域。

　　二、prototype:原型，每次建立一个新对象。

　　三、request:请求，每次Http请求建立一个新对象，适用于WebApplicationContext环境下。

　　四、session:会话，同一个会话共享一个实例，不一样会话使用不用的实例。

　　五、global-session:全局会话，全部会话共享一个实例。

线程安全这个问题，要从单例与原型Bean分别进行说明。

原型Bean
　　对于原型Bean,每次建立一个新对象，也就是线程之间并不存在Bean共享，天然是不会有线程安全的问题。

单例Bean
　　对于单例Bean,全部线程都共享一个单例实例Bean,所以是存在资源的竞争。

　　若是单例Bean,是一个无状态Bean，也就是线程中的操做不会对Bean的成员执行查询之外的操做，那么这个单例Bean是线程安全的。好比Spring mvc 的 Controller、Service、Dao等，这些Bean大可能是无状态的，只关注于方法自己。

 

 

spring单例，为何controller、service和dao确能保证线程安全？

　　Spring中的Bean默认是单例模式的，框架并无对bean进行多线程的封装处理。
　　实际上大部分时间Bean是无状态的（好比Dao） 因此说在某种程度上来讲Bean实际上是安全的。
　　可是若是Bean是有状态的 那就须要开发人员本身来进行线程安全的保证，最简单的办法就是改变bean的做用域 把 "singleton"改成’‘protopyte’ 这样每次请求Bean就至关因而 new Bean() 这样就能够保证线程的安全了。

　　有状态就是有数据存储功能
　　无状态就是不会保存数据
　　

　　controller、service和dao层自己并非线程安全的，只是若是只是调用里面的方法，并且多线程调用一个实例的方法，会在内存中复制变量，这是本身的线程的工做内存，是安全的。

　　想理解原理能够看看《深刻理解JVM虚拟机》，2.2.2节：

Java虚拟机栈是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每一个方法在执行的同时都会建立一个栈帧用于存储局部变量表、操做数栈、动态连接、方法出口等信息。

 

　　《Java并发编程实战》第3.2.2节：

局部变量的固有属性之一就是封闭在执行线程中。
它们位于执行线程的栈中，其余线程没法访问这个栈。

　　因此其实任何无状态单例都是线程安全的。
　　Spring的根本就是经过大量这种单例构建起系统，以事务脚本的方式提供服务

 

也能够看看这篇加深理解： 关于Spring的@Controller @Service等的线程安全问题

首先问@Controller @Service是否是线程安全的？
　　答：默认配置下不是的。为啥呢？由于默认状况下@Controller没有加上@Scope，没有加@Scope就是默认值singleton，单例的。意思就是系统只会初始化一次Controller容器，因此每次请求的都是同一个Controller容器，固然是非线程安全的。举个栗子：

@RestController
public class TestController {

    private int var = 0;
    
    @GetMapping(value = "/test_var")
    public String test() {
        System.out.println("普通变量var:" + (++var));
        return "普通变量var:" + var ;
    }
}

在postman里面发三次请求，结果以下：

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。怎么办呢？能够给他加上上面说的@Scope注解，以下：　　

@RestController
@Scope(value = "prototype") // 加上@Scope注解，他有2个取值：单例-singleton 多实例-prototype
public class TestController {

    private int var = 0;
    
    @GetMapping(value = "/test_var")
    public String test() {
        System.out.println("普通变量var:" + (++var));
        return "普通变量var:" + var ;
    }
}

这样一来，每一个请求都单首创建一个Controller容器，因此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

加了@Scope注解多的实例prototype是否是必定就是线程安全的呢？　　

@RestController
@Scope(value = "prototype") // 加上@Scope注解，他有2个取值：单例-singleton 多实例-prototype
public class TestController {
    private int var = 0;
    private static int staticVar = 0;

    @GetMapping(value = "/test_var")
    public String test() {
        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

　　虽然每次都是单首创建一个Controller可是扛不住他变量自己是static的呀，因此说呢，即使是加上@Scope注解也不必定能保证Controller 100%的线程安全。因此是否线程安全在于怎样去定义变量以及Controller的配置。因此来个全乎一点的实验，代码以下：　　

@RestController
@Scope(value = "singleton") // prototype singleton
public class TestController {

    private int var = 0; // 定义一个普通变量

    private static int staticVar = 0; // 定义一个静态变量

    @Value("${test-int}")
    private int testInt; // 从配置文件中读取变量

    ThreadLocal<Integer> tl = new ThreadLocal<>(); // 用ThreadLocal来封装变量

    @Autowired
    private User user; // 注入一个对象来封装变量

    @GetMapping(value = "/test_var")
    public String test() {
        tl.set(1);
        System.out.println("先取一下user对象中的值："+user.getAge()+"===再取一下hashCode:"+user.hashCode());
        user.setAge(1);
        System.out.println("普通变量var:" + (++var) + "===静态变量staticVar:" + (++staticVar) + "===配置变量testInt:" + (++testInt)
                + "===ThreadLocal变量tl:" + tl.get()+"===注入变量user:" + user.getAge());
        return "普通变量var:" + var + ",静态变量staticVar:" + staticVar + ",配置读取变量testInt:" + testInt + ",ThreadLocal变量tl:"
                + tl.get() + "注入变量user:" + user.getAge();
    }
}

补充Controller之外的代码：
config里面本身定义的Bean:User

@Configuration
public class MyConfig {
    @Bean
    public User user(){
        return new User();
    }
}

我暂时能想到的定义变量的方法就这么多了，三次http请求结果以下：

先取一下user对象中的值：0===再取一下hashCode:241165852
普通变量var:1===静态变量staticVar:1===配置变量testInt:1===ThreadLocal变量tl:1===注入变量user:1
先取一下user对象中的值：1===再取一下hashCode:241165852
普通变量var:2===静态变量staticVar:2===配置变量testInt:2===ThreadLocal变量tl:1===注入变量user:1
先取一下user对象中的值：1===再取一下hashCode:241165852
普通变量var:3===静态变量staticVar:3===配置变量testInt:3===ThreadLocal变量tl:1===注入变量user:1

　　能够看到，在单例模式下Controller中只有用ThreadLocal封装的变量是线程安全的。为何这样说呢？咱们能够看到3次请求结果里面只有ThreadLocal变量值每次都是从0+1=1的，其余的几个都是累加的，而user对象呢，默认值是0，第二交取值的时候就已是1了，关键他的hashCode是同样的，说明每次请求调用的都是同一个user对象。
下面将TestController 上的@Scope注解的属性改一下改为多实例的：@Scope(value = "prototype")，其余都不变，再次请求，结果以下：

先取一下user对象中的值：0===再取一下hashCode:853315860
普通变量var:1===静态变量staticVar:1===配置变量testInt:1===ThreadLocal变量tl:1===注入变量user:1
先取一下user对象中的值：1===再取一下hashCode:853315860
普通变量var:1===静态变量staticVar:2===配置变量testInt:1===ThreadLocal变量tl:1===注入变量user:1
先取一下user对象中的值：1===再取一下hashCode:853315860
普通变量var:1===静态变量staticVar:3===配置变量testInt:1===ThreadLocal变量tl:1===注入变量user:1

　　分析这个结果发现，多实例模式下普通变量，取配置的变量还有ThreadLocal变量都是线程安全的，而静态变量和user（看他的hashCode都是同样的）对象中的变量都是非线程安全的。也就是说尽管TestController 是每次请求的时候都初始化了一个对象，可是静态变量始终是只有一份的，并且这个注入的user对象也是只有一份的。静态变量只有一份这是固然的咯，那么有没有办法让user对象能够每次都new一个新的呢？固然能够：

public class MyConfig {
    @Bean
    @Scope(value = "prototype")
    public User user(){
        return new User();
    }    
}

在config里面给这个注入的Bean加上一个相同的注解@Scope(value = "prototype")就能够了，再来请求一下看看：

先取一下user对象中的值：0===再取一下hashCode:1612967699
普通变量var:1===静态变量staticVar:1===配置变量testInt:1===ThreadLocal变量tl:1===注入变量user:1
先取一下user对象中的值：0===再取一下hashCode:985418837
普通变量var:1===静态变量staticVar:2===配置变量testInt:1===ThreadLocal变量tl:1===注入变量user:1
先取一下user对象中的值：0===再取一下hashCode:1958952789
普通变量var:1===静态变量staticVar:3===配置变量testInt:1===ThreadLocal变量tl:1===注入变量user:1

能够看到每次请求的user对象的hashCode都不是同样的，每次赋值前取user中的变量值也都是默认值0。
下面总结一下：

　　一、在@Controller/@Service等容器中，默认状况下，scope值是单例-singleton的，也是线程不安全的。　　二、尽可能不要在@Controller/@Service等容器中定义静态变量，不管是单例(singleton)仍是多实例(prototype)他都是线程不安全的。　　三、默认注入的Bean对象，在不设置scope的时候他也是线程不安全的。　　四、必定要定义变量的话，用ThreadLocal来封装，这个是线程安全的