servlet是單例還是多例

單實例多線程

Servlet容器默認是採用單實例多線程的方式處理多個請求的:
1.當web服務器啓動的時候(或客戶端發送請求到服務器時),Servlet就被加載並實例化(只存在一個Servlet實例);
2.容器初始化化Servlet主要就是讀取配置文件(例如tomcat,可以通過servlet.xml的<Connector>設置線程池中線程數目,初始化線程池通過web.xml,初始化每個參數值等等。
3.當請求到達時,Servlet容器通過調度線程(Dispatchaer Thread) 調度它管理下線程池中等待執行的線程(Worker Thread)給請求者;
4.線程執行Servlet的service方法;
5.請求結束,放回線程池,等待被調用;
(注意:避免使用實例變量(成員變量),因爲如果存在成員變量,可能發生多線程同時訪問該資源時,都來操作它,照成數據的不一致,因此產生線程安全問題)

單實例有狀態

不是單例,只能說web容器對servlet實例化了一次。servlet只是一個普通的類,它也有自已的構造函數,甚至可以用new的方式new出N多個servlet的實例,但它能正常地處理web請求,就需要交給web服務器(或者叫servlet/jsp容器)來進行管理,比如說tomcat,tomcat通過配置文件獲取映射信息,然後只會在第一次生成servlet的實例,並把它緩存起來,下次再次請求,同樣是取的這個實例,所以它的之前狀態還是被保存起來的,所以共享的數據如果不是線程安全的,會出問題,所以別把數據用成員屬性進行保存,別讓servlet有狀態。

源碼分析

在Servlet規範中,對於Servlet單例與多例定義如下:

“Deployment Descriptor”, controls how the servlet container provides instances of the servlet.For a servlet not hosted in a distributed environment (the default), the servlet container must use only one instance per servlet declaration. However, for a servlet implementing the SingleThreadModel interface, the servlet container may instantiate multiple instances to handle a heavy request load and serialize requests to a particular instance.

上面規範提到,
如果一個Servlet沒有被部署在分佈式的環境中,一般web.xml中聲明的一個Servlet只對應一個實例。

而如果一個Servlet實現了SingleThreadModel接口,就會被初始化多個實例。實例有多少呢,這裏沒細說。

下面再從Tomcat的源碼中找尋下具體的參考實現是什麼樣子的。以下代碼來源於Tomcat的StandardWrapper類。

public Servlet allocate() throws ServletException {
boolean newInstance = false;
if (!singleThreadModel) {
// Load and initialize our instance if necessary
if (instance == null) {
synchronized (this) {
if (instance == null) {
try {
instance = loadServlet();
} catch (ServletException e) {}}}}
if (singleThreadModel) {
if (newInstance) {
synchronized (instancePool) {
instancePool.push(instance); //如果實現STM接口,就放到一個棧裏
nInstances++;
}}
} else {
if (!newInstance) {
countAllocated.incrementAndGet();
}
return (instance);
}
}
synchronized (instancePool) {
while (countAllocated.get() >= nInstances) {
// Allocate a new instance if possible, or else wait
if (nInstances < maxInstances) {
try {
instancePool.push(loadServlet());
nInstances++;
} catch (ServletException e) {}
} else {
try {
instancePool.wait();
} catch (InterruptedException e) {
// Ignore
}} }
countAllocated.incrementAndGet();
return instancePool.pop();
}}
/**
* Load and initialize an instance of this servlet, if there is not already
* at least one initialized instance. This can be used, for example, to
* load servlets that are marked in the deployment descriptor to be loaded
* at server startup time.
*/
public synchronized Servlet loadServlet() throws ServletException {
// Nothing to do if we already have an instance or an instance pool
if (!singleThreadModel && (instance != null))
return instance; //注意此處,如果存在實例就直接返回
Servlet servlet;
try {
InstanceManager instanceManager = ((StandardContext)getParent()).getInstanceManager();
try {
servlet = (Servlet) instanceManager.newInstance(servletClass);
} catch (ClassCastException e) {
}
if (servlet instanceof SingleThreadModel) {
if (instancePool == null) {
instancePool = new Stack<>();
} //此處,使用Stack存放STM的Servlet
singleThreadModel = true;
}
initServlet(servlet);
} finally {
}
return servlet;
}

 

那一個實現了SingleThreadModel接口的Servlet,一般會初始化多少個實例呢?
StandardWrapper類中有兩個屬性,其中maxInstance初始爲20。所以上面的問題就有了答案。

/**
 * Does this servlet implement the SingleThreadModel interface?
 */
protected volatile boolean singleThreadModel = false;
/**
 * Maximum number of STM instances.
 */
protected int maxInstances = 20;

 

由於SingleThreadModel已經聲明爲廢棄,官方不建議使用。

總結下,一個Servlet究竟有幾個實例呢?受如下幾個原因影響:
是否在分佈式環境中部署
是否實現SingleThreadModel,如果實現則最多會創建20個實例
在web.xml中聲明瞭幾次,即使同一個Servlet,如果聲明多次,也會生成多個實例。

 

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