淺析Struts1和Struts2的Action線程安全問題

【問題描述】最近公司安排我面試Java的FreshMan，面試者一般是工作1年多點的新人（這裏我就裝老一下，其實我也才工作3年不到），在被問及Struts1和Struts2的Action的線程安全問題的時候，大多是支支吾吾，答不出所以然。所以在這裏我整理一下我個人的理解。

【問題答案】

這是由於Servlet的工作原理產生的。我們先來簡單回顧一下Servlet的生命週期“初始化->init->service->destroy->卸載”。

這裏大家都知道，我們在web.xml裏面定義一個servlet的時候，我們可以給他們設置一個“load-on-startup” 的值，如果 Servlet 的 load-on-startup 配置項大於 0，那麼在 Context 容器啓動的時候就會被實例化，並且tomcat給每一個servlet加載並且實例化一個對象（註解：也就是說，我們用戶在web.xml裏面配置的每一個servlet都會被實例成一個servlet對象）

a, 下面的配置表示會有兩個servlet對象被實例化，即使他們對應的是同一個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, 下面的配置表示只會有一個servlet被實例化


<?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>

也就是說，tomcat容器對servlet的實現採用的是單例模式，對於一個servlet類，永遠只有一個servlet對象存在。

下面我們來解釋爲什麼Struts1是線程不安全的。
1、Struts1

Struts1是對Java web servlet接口的直接實現，所以它繼承了tomcat對servlet的實現，每一個struts1裏面的action都對應的是一個servlet class，所以這裏的action在被tomcat實例化之後也是單例的，所以，struts1就產生了多線程問題。
例如：

你在Action定義了一個 int i = 0；

然後在這個Action裏面的某一個方法裏面對這個i進行操作。

向下面代碼這樣：


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 [email protected]
 * @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();
    }
}

當訪問這個servlet的時候，你訪問多少次，I的值就是多少。
所以：我們在用struts1的時候不能在action裏面定義屬性。要用到只的話只能在方法裏面定義。

那至於爲什麼把屬性的定義放到方法裏面就不會有多線程的問題了，這個問題希望各位讀者去查看有關JMM（java memory model）裏面有關java內存模式如何給方法分配內存的內容，我相信你們會找到答案。

2、struts2

上面我們瞭解了Struts1裏面的多線程問題，那Struts2是怎麼解決這個問題的呢？其實道理非常簡單，原因就是Strtus2會獲取到用戶的http請求，然後負責給每個請求實例化一個Action 對象，但是大家注意，這裏的action對象和Struts1裏面的action對象完全不是一個概念，struts1裏面的action類就是一個servlet類，而這裏的action類只是一個普通的java class。這也就是爲什麼Struts1裏面的action是線程不安全的，而struts2裏面的action是線程安全的原因。

那我們在回頭來看看struts2對servlet的處理和struts1有什麼不同。看過前面分析的讀者肯定知道，struts1的 action對servlet沒有進行任何的包裝，它是直接實現的Java WEB API 裏面的servlet 接口。所以纔會有線程安全的問題，但是struts2底層幫我們封裝了Servlet，使開發人員不用直接接觸Servlet。具體做法是：

Strtus2截獲servlet請求，然後給每個請求實例化一個Action對象，請求結束之後銷燬Action對象。至於Strtus2具體是怎麼做的，我這裏不贅敘，大家可以去參看Struts2的有關介紹。
在Struts2中由於 Action和普通的Java類沒有任何區別（也就是不用像Struts1裏面那樣去實現一個Struts的接口，有興趣的朋友可以自己去了解），所以我們可以用Spring去管理Struts2的Action，這個時候我們就要注意了，因爲當我們在spring裏面去定義bean的時候，spring默認用的是單例模式。所以在這個時候，你就要修改Spring的配置文件---即修改scope爲prototype。