servlet在不实现singlethreadmodel的情况下运行时是以单个实例模式,如下图,这种情况下,wrapper容器只会通过反射实例化一个servlet对象,对应此servlet的所有客户端请求都会共用此servlet对象,而对于多个客户端请求tomcat会使用多线程处理,所以应该保证此servlet对象的线程安全,多个线程不管执行顺序如何都能保证执行结果的正确性。例如刚做web应用开发时可能会犯的一个错误:在某个servlet中使用成员变量累加去统计访问次数,这就存在线程安全问题。
为了支持一个servlet对象对应一个线程,servlet规范提出了一个singlethreadmodel接口,tomcat容器必须要完成的机制是:如果某个servlet类实现了singlethreadmodel接口则要保证一个线程独占一个servlet对象。假如线程1正在使用servlet对象1,则线程2只能用servlet对象2。
针对singlethreadmodel模式,tomcat的wrapper容器使用了对象池策略,wrapper容器会有一个servlet堆保存若干个该servlet对象,当需要该servlet对象时从堆中pop一个对象,而当用完后则push回堆中。wrapper容器中最多可以有20个该servlet对象,例如xxxservlet类的对象池,已经有20个线程占用了20个对象,那么第21个线程执行时就会阻塞等待,直到对象池中有可用的对象才继续执行。
整个流程如下图所示,某个线程处理客户端请求,它首先尝试从servlet对象池中获取servlet对象,此时如果对象池有可用对象则直接返回一个对象,如果不够使用则继续实例化servlet对象并push进对象池,但servlet对象的总数量必须保证在20个以内,如果20个servlet对象都被其他线程使用了,那么就必须要等到其他线程用完放回后才能获取,此时该线程会一直阻塞等待。从对象池中获取到servlet对象后则调用servlet对象的service方法对客户端请求进行处理,处理完后再将servlet对象放回对象池中。
本节介绍了servlet对象池,它是为了支持servlet规范singlethreadmodel接口而引入的,它就是一个栈结构,需要时就pop一个对象,使用完就push回去。
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