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浅析Struts1和Struts2的Action线程安全问题

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【问题描述】最近公司安排我面试Java的FreshMan，面试者一般是工作1年多点的新人（这里我就装老一下，其实我也才工作3年不到），在被问及Struts1和Struts2的Action的线程安全问题的时候，大多是支支吾吾，答不出所以然。所以在这里我整理一下我个人的理解。



【问题答案】

这是由于Servlet的工作原理产生的。我们先来简单回顾一下Servlet的生命周期“初始化->init->service->destroy->卸载”。

这里大家都知道，我们在web.xml里面定义一个servlet的时候，我们可以给他们设置一个“load-on-startup” 的值，如果 Servlet 的 load-on-startup 配置项大于 0，那么在 Context 容器启动的时候就会被实例化，并且tomcat给每一个servlet加载并且实例化一个对象（注解：也就是说，我们用户在web.xml里面配置的每一个servlet都会被实例成一个servlet对象）


a, 下面的配置表示会有两个servlet对象被实例化，即使他们对应的是同一个servlet class 
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5" 
	xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" 
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
	xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee 
	http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
  <servlet>
    <servlet-name>ServletTest1</servlet-name>
    <servlet-class>web.servlet.ServletTest1</servlet-class>
  </servlet>

  <servlet-mapping>
    <servlet-name>ServletTest1</servlet-name>
    <url-pattern>/servlet/ServletTest1</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  
  <servlet>
    <servlet-name>ServletTest2</servlet-name>
    <servlet-class>web.servlet.ServletTest1</servlet-class>
  </servlet>

  <servlet-mapping>
    <servlet-name>ServletTest2</servlet-name>
    <url-pattern>/servlet/ServletTest1</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>


b, 下面的配置表示只会有一个servlet被实例化 
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5" 
	xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" 
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
	xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee 
	http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
  <servlet>
    <servlet-name>ServletTest1</servlet-name>
    <servlet-class>web.servlet.ServletTest1</servlet-class>
  </servlet>

  <servlet-mapping>
    <servlet-name>ServletTest1</servlet-name>
    <url-pattern>/servlet/ServletTest1</url-pattern>
  </servlet-mapping>
  
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>ServletTest1</servlet-name>
    <url-pattern>/servlet/ServletTest1</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>

也就是说，tomcat容器对servlet的实现采用的是单例模式，对于一个servlet类，永远只有一个servlet对象存在。


下面我们来解释为什么Struts1是线程不安全的。
1、Struts1

Struts1是对Java web servlet接口的直接实现，所以它继承了tomcat对servlet的实现，每一个struts1里面的action都对应的是一个servlet class，所以这里的action在被tomcat实例化之后也是单例的，所以，struts1就产生了多线程问题。
例如：

你在Action定义了一个 int i = 0；

然后在这个Action里面的某一个方法里面对这个i进行操作。

向下面代码这样： 
package web.servlet;

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**
 * @author Jack Zhang
 * @version vb1.0
 * @Email virgoboy2004@163.com
 * @Date 2013-4-21
 */
public class ServletTest1 extends HttpServlet
{

    public int i = 0;
    /**
     * Constructor of the object.
     */
    public ServletTest1()
    {
        super();
    }

    /**
     * The doGet method of the servlet. <br>
     *
     * This method is called when a form has its tag value method equals to get.
     * 
     * @param request the request send by the client to the server
     * @param response the response send by the server to the client
     * @throws ServletException if an error occurred
     * @throws IOException if an error occurred
     */
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
        throws ServletException,
        IOException
    {
        i++;

        response.setContentType("text/html");
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out
            .println("<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\">");
        out.println("<HTML>");
        out.println("  <HEAD><TITLE>A Servlet</TITLE></HEAD>");
        out.println("  <BODY>");
        out.print("    i="+i);
        out.println("  </BODY>");
        out.println("</HTML>");
        out.flush();
        out.close();
    }
}


当访问这个servlet的时候，你访问多少次，I的值就是多少。
所以：我们在用struts1的时候不能在action里面定义属性。要用到只的话只能在方法里面定义。

那至于为什么把属性的定义放到方法里面就不会有多线程的问题了，这个问题希望各位读者去查看有关JMM（java memory model）里面有关java内存模式如何给方法分配内存的内容， 我相信你们会找到答案。


2、struts2

上面我们了解了Struts1里面的多线程问题，那Struts2是怎么解决这个问题的呢？其实道理非常简单，原因就是Strtus2会获取到用户的http请求，然后负责给每个请求实例化一个Action 对象，但是大家注意，这里的action对象和Struts1里面的action对象完全不是一个概念，struts1里面的action类就是一个servlet类，而这里的action类只是一个普通的java class。这也就是为什么Struts1里面的action是线程不安全的，而struts2里面的action是线程安全的原因。

那我们在回头来看看struts2对servlet的处理和struts1有什么不同。看过前面分析的读者肯定知道，struts1的 action对servlet没有进行任何的包装，它是直接实现的Java WEB API 里面的servlet 接口。所以才会有线程安全的问题，但是struts2底层帮我们封装了Servlet，使开发人员不用直接接触Servlet。具体做法是：

Strtus2截获servlet请求，然后给每个请求实例化一个Action对象，请求结束之后销毁Action对象。至于Strtus2具体是怎么做的，我这里不赘叙，大家可以去参看Struts2的有关介绍。
在Struts2中由于 Action和普通的Java类没有任何区别（也就是不用像Struts1里面那样去实现一个Struts的接口，有兴趣的朋友可以自己去了解），所以我们可以用Spring去管理Struts2的Action，这个时候我们就要注意了，因为当我们在spring里面去定义bean的时候，spring默认用的是单例模式。所以在这个时候，你就要修改Spring的配置文件---即修改scope为prototype。
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