Spring Scope：Web項目中如何安全使用有狀態的Bean對象？

　　Web系統是最常見的Java應用系統之一，現在流行的Web項目多使用ssm或ssh框架，使用spring進行bean的管理，這為我們編寫web項目帶來了很多方便，通常，我們的controler層使用注入的service層的bean對象，service層使用注入的dao層的bean對象。但是大家在使用的時候有沒有思考這樣一個問題：如果有兩個一樣的請求進入我們的系統，那么他們使用的spring注入的service層的bean對象和dao層的bean對象，是同一個對象嗎？

　　這個問題的答案就要講到bean的作用域了，在spring2.0之前bean只有2種作用域即：singleton(單例)、non-singleton（也稱 prototype）, Spring2.0以后，增加了session、request、global session三種專用於Web應用程序上下文的Bean。singleton是默認的作用域，當一個bean的 作用域設置為singleton, 那么Spring IOC容器中只會存在一個共享的bean實例，並且所有對bean的請求，只要id與該bean定義相匹配，則只會返回bean的同一實例。而prototype作用域部署的bean，每一次請求（將其注入到另一個bean中，或者以程序的方式調用容器的 getBean()方法）都會產生一個新的bean實例，相當與一個new的操作。我以前沒有關注過這個問題，是因為我在項目中通常使用的bean，無論是service層的，還是dao層的，都是沒有狀態的bean，里面只有方法，沒有成員變量。在使用這樣的bean的時候，多個線程訪問同一個bean不會產生線程安全問題。

　　而當我們需要使用有狀態的bean的時候，這個bean中具有可變的成員變量，不同的特定用戶使用的bean具有不同的狀態（成員變量的值），這些狀態不在整個Web工程中通用。當多線程訪問bean修改成員變量時，就會產生與預期不符的結果。

　　舉個例子，下面自定義了一個bean，使用注解的方式進行注冊，其中只有一個String的param參數：　　

@Component
public class RequestInfo {
    
    private String param;

    
    public String getParam() {
        return param;
    }

    
    public void setParam(String param) {
        this.param = param;
    }
    

}

　　然后定義兩個java類（我使用的webx框架進行的測試，功能類似與struts2，讀者可自行編寫類似的兩個請求及對應java類），一個將url中攜帶的param參數值存放到RequestInfo對象中：

public class SetParamValve implements Valve {
    
    @Autowired
    private HttpServletRequest  request;
    
    @Autowired
    private RequestInfo requestInfo;

    @Override
    public void invoke(PipelineContext pipelineContext) throws Exception {
        
        System.out.println("SetParamValve--now param is:" + requestInfo.getParam());
        
        //獲取請求中的參數值
        String param = HttpUtil.getRequestParameter(request, "param");
        
　　　　 //存放參數
        requestInfo.setParam(param);
        
        //睡眠10s
        TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
        
        pipelineContext.invokeNext();
        
    }

}

　　一個取出RequestInfo對象中存放的參數值：

public class GetParamValve implements Valve {
        
    @Autowired
    private RequestInfo requestInfo;

    @Override
    public void invoke(PipelineContext pipelineContext) throws Exception {
        
        System.out.println("GetParamValve--now param is:" + requestInfo.getParam());
        
        pipelineContext.invokeNext();
        
    }

}

　　

　　下面開始實驗：當一個請求url：”http://localhost:8080/index.htm?param=a“進行訪問時，控制台打印：

　　

　　這是符合預期輸出的，我們再使用兩個url：”http://localhost:8080/index.htm?param=a“ 和 ”http://localhost:8080/index.htm?param=b“ 在同一瀏覽器先后進行請求，打印：

　　

　　可以看到，GetParamValve輸出了兩個”b“，而我們的預期是：”http://localhost:8080/index.htm?param=a“的請求打印a，”http://localhost:8080/index.htm?param=b“的請求打印b，與預期不一致的原因是因為兩個請求共用一個”RequestInfo“bean對象，param的值只能保存一份。

　　解決這個問題的一個方式就是使用spring的scope作用域，scope的取值及區別如下：

singleton	在每個Spring IoC容器中一個bean定義對應一個對象實例。
prototype	一個bean定義對應多個對象實例。
request	在一次HTTP請求中，一個bean定義對應一個實例；即每次HTTP請求將會有各自的bean實例， 它們依據某個bean定義創建而成。該作用域僅在基於web的Spring ApplicationContext 情形下有效。
session	在一個HTTP Session 中，一個bean定義對應一個實例。該作用域僅在基於web的SpringApplicationContext 情形下有效。
global session	在一個全局的HTTP Session 中，一個bean定義對應一個實例。典型情況下，僅在使用portlet context的時候有效。該作用域僅在基於web的Spring ApplicationContext 情形下有效。

　　我們使用”requset“范圍的scope，使用注解進行配置：

@Component
@Scope(value="request")

　　當使用request和session范圍時，需要在web.xml中加入如下配置，

<listener>
    <listener-class>org.springframework.web.context.request.RequestContextListener</listener-class>
</listener>

　　啟動項目，卻發現項目報錯如下：

　　大意是一個singleton類型的bean對象如果使用我們的bean，我們需要提供一個代理，解決方法如下：

@Component
@Scope(value="request",proxyMode=ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)

　　這時還有另一個問題，當沒有requset請求時（在非web環境中使用），我們調用這個bean對象失敗怎么辦？解決方法是我們為每一個使用這個bean對象的線程提供一個默認的request上下文：

<bean class="org.springframework.beans.factory.config.CustomScopeConfigurer">
    <property name="scopes">
        <map>
            <entry key="session">
                <bean class="org.springframework.context.support.SimpleThreadScope"/>
            </entry>
        </map>
    </property>
</bean>

　　做好這些，我們啟動項目，使用”http://localhost:8080/index.htm?param=a“和”http://localhost:8080/index.htm?param=b“在同一瀏覽器先后進行請求時，打印如下：

　　

　　可以發現兩次請求分別擁有獨自的RequestInfo bean對象，它們的param值分別是我們期望的a和b。

　　小結：本文主要說了在多線程環境下使用spring的有狀態bean對象可能會發生的線程安全問題以及解決方法，並舉了一個小例子進行說明，可能會有大牛覺得我又把簡單的問題說復雜了。。。但是如果有讀者原來不了解spring的scope，看了這篇文章后感覺有一點收獲，我就很開心啦，文中有說的不好的地方歡迎大家指出~