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【Spring】单例作用域下多次访问同一个接口

news 来源：原创 2025/4/23 6:10:50

在Spring框架中，Controller和Service的Bean默认都是单例（Singleton）的。在多个请求同时访问Controller时，Service的Bean调用情况如下：

1. 核心机制

单例Bean：Spring容器为每个Bean定义（如@Service标注的Service类）只创建一个实例，所有Controller的请求都会共享同一个Service实例。
Controller调用Service：
- Controller通过依赖注入（@Autowired）获取Service的单例实例。
- 每次HTTP请求都会通过Controller调用Service的同一个实例。
多线程环境：Web应用中，每个HTTP请求通常由独立线程处理。Spring的单例Bean会被多个线程并发访问。

2. 多请求调用Service的情况

当多个客户端同时发送请求到Controller：

并发访问：每个请求线程会调用同一个Service实例的方法。
线程安全：
- 如果Service是无状态的（即没有成员变量或共享状态），多个线程调用是线程安全的，无需额外处理。
- 如果Service有状态（如成员变量），并发访问可能导致线程安全问题。例如，修改共享变量可能引发数据不一致。
方法栈独立：每个线程调用Service方法时，方法内的局部变量和参数存储在各自的线程栈中，不会相互干扰。

3. 具体示例

假设有以下代码：

@Service
public class MyService {private int counter = 0; // 有状态，线程不安全public void incrementCounter() {counter++;System.out.println("Counter: " + counter);}public String process(String input) {// 无状态方法，线程安全return "Processed: " + input;}
}@Controller
public class MyController {@Autowiredprivate MyService myService;@GetMapping("/test")public String test() {myService.incrementCounter();return myService.process("Hello");}
}

场景：多个客户端同时发送/test请求。
无状态方法（process）：
- 每个请求线程调用myService.process("Hello")，返回结果互不干扰，结果始终是"Processed: Hello"。
有状态方法（incrementCounter）：
- 多个线程并发调用incrementCounter()，可能导致counter值不正确。例如，两个线程可能同时读取counter=0，各自加1，最终counter可能只增加到1，而不是预期的2。
- 原因：counter是共享变量，++操作非原子。

4. 线程安全解决方案

为了确保Service在多线程环境下的正确性：

保持无状态：
- 避免在Service中使用成员变量，优先使用局部变量或方法参数。
- 大多数Service（如数据库操作、业务逻辑）设计为无状态即可避免问题。

同步机制：

如果必须使用共享状态，可以使用synchronized或Lock：

@Service
public class MyService {private int counter = 0;public synchronized void incrementCounter() {counter++;System.out.println("Counter: " + counter);}
}

注意：同步会降低并发性能，谨慎使用。

线程安全的数据结构：

使用AtomicInteger、ConcurrentHashMap等线程安全类：

@Service
public class MyService {private AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);public void incrementCounter() {int newValue = counter.incrementAndGet();System.out.println("Counter: " + newValue);}
}

非单例作用域：
- 将Service配置为prototype作用域，每次请求创建新实例：
```
@Service
@Scope("prototype")
public class MyService {private int counter = 0;public void incrementCounter() {counter++;System.out.println("Counter: " + counter);}
}
```
- 注意：原型作用域增加内存开销，且需要确保Controller每次获取新实例。