关于Spring的@Controller @Service等的线程安全问题

首先问@Controller @Service是不是线程安全的？
答：默认配置下不是的。为啥呢？因为默认情况下@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，所以每次请求的都是同一个Controller容器，当然是非线程安全的。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，结果如下：

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？可以给他加上上面说的@Scope注解，如下：

@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，每个请求都单独创建一个Controller容器，所以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是不是一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

虽然每次都是单独创建一个Controller但是扛不住他变量本身是static的呀，所以说呢，即便是加上@Scope注解也不一定能保证Controller 100%的线程安全。所以是否线程安全在于怎样去定义变量以及Controller的配置。所以来个全乎一点的实验，代码如下：

@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以外的代码：
config里面自己定义的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请求结果如下：

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

可以看到，在单例模式下Controller中只有用ThreadLocal封装的变量是线程安全的。为什么这样说呢？我们可以看到3次请求结果里面只有ThreadLocal变量值每次都是从0+1=1的，其他的几个都是累加的，而user对象呢，默认值是0，第二交取值的时候就已经是1了，关键他的hashCode是一样的，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成多实例的：@Scope(value = "prototype")，其他都不变，再次请求，结果如下：

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都是一样的）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，但是静态变量始终是只有一份的，而且这个注入的user对象也是只有一份的。静态变量只有一份这是当然的咯，那么有没有办法让user对象可以每次都new一个新的呢？当然可以：

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")就可以了，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

可以看到每次请求的user对象的hashCode都不是一样的，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：

在@Controller/@Service等容器中，默认情况下，scope值是单例-singleton的，也是线程不安全的。
尽量不要在@Controller/@Service等容器中定义静态变量，不论是单例(singleton)还是多实例(prototype)他都是线程不安全的。
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。
一定要定义变量的话，用ThreadLocal来封装，这个是线程安全的

关于Spring的@Controller @Service等的线程安全问题

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