编写线程安全的JSP程序

作者：徐春金

JSP默认是以多线程方式执行的，这是JSP与ASP，PHP，PERL等脚本语言不一样的地方，也是它的优势之一，但如果不注意多线程中的同步问题，会使所写的JSP程序有难以发现的错误。下面以一个例子说明JSP中的多线程问题及解决方法。

一、JSP的中存在的多线程问题：

当客户端第一次请求某一个JSP文件时，服务端把该JSP编译成一个CLASS文件，并创建一个该类的实例，然后创建一个线程处理CLIENT端的请求。如果有多个客户端同时请求该JSP文件，则服务端会创建多个线程。每个客户端请求对应一个线程。以多线程方式执行可大大降低对系统的资源需求,提高系统的并发量及响应时间.对JSP中可能用的的变量说明如下:

1. 实例变量
   实例变量是在堆中分配的,并被属于该实例的所有线程共享，所以不是线程安全的.
2. JSP系统提供的8个类变量
   JSP中用到的OUT,REQUEST,RESPONSE,SESSION,CONFIG,PAGE,PAGECONXT是线程安全的,APPLICATION在整个系统内被使用,所以不是线程安全的.
3. 局部变量
   局部变量在堆栈中分配,因为每个线程都有它自己的堆栈空间,所以是线程安全的.
4. 静态类
   静态类不用被实例化,就可直接使用,也不是线程安全的.
5. 外部资源:
   在程序中可能会有多个线程或进程同时操作同一个资源(如:多个线程或进程同时对一个文件进行写操作).此时也要注意同步问题.

二、下面的例子存在的多线程问题：

<%@ page import="
javax.naming.*,
java.util.*,
java.sql.*,
weblogic.common.*
" %>
 

<%
String name
String product;
long  quantity;

name=request.getParameter("name");
product=request.getParameter("product");
quantity=request.getParameter("quantity"); /*(1)*/
savebuy();
%>

<%!
public void  savebuy()
{
    /*进行数据库操作，把数据保存到表中*/
    try {
      Properties props = new Properties();
      props.put("user","scott");
      props.put("password","tiger");
      props.put("server","DEMO");  

      Driver myDriver = (Driver) iver").newInstance();
      conn = myDriver.connect("jdbc:weblogic:oracle", props);
      stmt = conn.createStatement();
   
      String inssql = "insert into buy(empid, name, dept) values (?, ?, ?,?)";
      stmt = conn.prepareStatement(inssql);

      stmt.setString(1, name);
      stmt.setString(2, procuct);   
      stmt.setInt(3, quantity);
      stmt.execute();
    }
    catch (Exception e)
    {
        System.out.println("SQLException was thrown: " + e.getMessage());
    }
    finally //close connections and     {
        try {
          if(stmt != null)
            stmt.close();
          if(conn != null)
            conn.close();
        } catch (SQLException sqle) {
            System.out.println("SQLException was thrown: " + sqle.getMessage());
        }
    }
}
%>

上面的程序模拟网上购物中的一部分,把用户在浏览器中输入的用户名,购买的物品名称,数量保存到表BUY中。在savebuy()函数中用到了实例变量,所以它不是线程安全的.因为:程序中的每一条语句都不是原子操作,如name=request.getParameter("name");在执行是会对应多个机器指令,在任何时候都可能因系统调度而转入睡眠状态,让其他的线程继续执行.如果线程A在执行到(1)的时候转入睡眠状态,线程B开始执行并改变QUANTITY的值,那么当又到A执行时,它会从调用savebuy()函数开始执行，这样它保存到表中的QUANTITY是被线程B改过的值,那么线程A对应的用户所实际购买的数量与保持到表中的数据不一致.这是个很严重的问题.

三、解决方法

1. 采用单线程方式
   在该JSP文件中加上: <%@ page isThreadSafe="false" %>,使它以单线程方式执行,这时，仍然只有一个实例，所有客户端的请求以串行方 式执行。这样会降低系统的性能.
   
2. 对函数savebuy()加synchronized进行线程同步,该JSP仍然以多线程方式执行，但也会降低系统的性能
   public synchronized void savebuy()
   {
          ......
   }
   
3. 采用局部变量代替实例变量,函数savebuy()声明如下:
   因为在savebuy()中使用的是传给他的形参,是在堆栈中分配的,所以是线程安全的.
   public void savebuy(String name,String product, int quantity)
   {
         ......
   }
   
   调用方式改为:
   <%
   String name
   String product;
   long quantity;

   name=request.getParameter("name");
   product=request.getParameter("product");
   quantity=request.getParameter("quantity");
   savebuy(name,product,quantity)
   %>
   

   如果savebuy的参数很多,或这些数据要在很多地方用到,也可声明一个类,并用他做参数,如:

   public class buyinfo
   {
         String name;
         String product;
         long quantity;
   }

   public void savebuy(buyinfo info)
   {
         ......
   }

   调用方式改为:
   <%
   buyinfo userbuy = new buyinfo();

   userbuy.name=request.getParameter("name");
   userbuy.product=request.getParameter("product");
   userbuy.quantity=request.getParameter("quantity");
   savebuy(userbuy);
   %>

所以最好是用3,因为1,2会降低系统的性能.
多线程问题一般只有在在大并发量访问时，才有可能出现，并且很难重复出现，所以应在编程时就时刻注意。