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【spring】spring单例模式与锁对象作用域的分析

article 2024/11/23 2:44:45

前言：spring默认是单例模式，这句话大家应该都不陌生；因为绝大多数都是使用单例模式，避免了某些问题，可能导致对某些场景缺乏思考。本文通过结合lock锁将单例模式、静态变量、锁对象等知识点串联起来。

文章目录

synchronized与ReentrantLock
静态变量
spring与ReentrantLock整合
生产环境项目加锁方案

synchronized与ReentrantLock

这两种锁，提得最多的两点区别：
1.效率问题
2. ReentrantLock可以设置超时时间

当然，还有其它区别例如ReentrantLock支持公平锁本文不展开重点讨论,本文重点从第一点延伸。

关于效率问题，主要是旧版jdk6之前锁很重，在jdk6之后优化了很多；可能有同学会说synchronized锁的范围太大了，ReentrantLock锁的范围小，但其实只要我们自己定义一个锁对象即可：

Object lock = new Object();

public void test(){
 // do something
 synchronized(lock){
   // do something
 }
 // do other
}

从上面代码我们可以看到有个重要的概念：锁对象，通俗点理解就是根据什么对象来判断是否加上了锁。

再看看ReentrantLock的写法：

ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

public void test(){
	// do something
	lock.lock();
	// do other
	lock.unlock();
}

不难发现，ReentrantLock并没有显式的声明锁对象；其实就是lock对象本身，锁的是它自己。

正因为lock.lock() 是锁它本身，所以我们需要思考，当lock对象发生了变化，锁是否还能达到我们的预期。

静态变量

简单复习一下：静态变量存放于jvm的方法区，它只会执行一次，是共享变量。

spring与ReentrantLock整合

我们假设业务场景为：同一时刻只允许一个用户下单，且为单体项目（即不考虑集群多实例）

简单看一下demo代码：思考从前端/浏览器发起多次请求，打印结果是否一致？

@RestController
@RequestMapping("/test/single")
public class SingleController {
    private Lock lock  = new ReentrantLock();
    @GetMapping
    public void test() {
        System.out.println(lock.hashCode());
    }
}

答案是一致，因为spring默认是单例模式，所以每次访问的SingleController bean ，都为同一个，bean没重新创建，里面的属性（demo中的lock对象）自然也都是同一个。

如果实在担心hashCode不严谨，或者可能是hash碰撞问题，那我们可以加锁，看多次请求浏览器是不是在等待响应也可以得到相应的结论。

如下代码，超时时间设为10秒
在这里插入图片描述

观察浏览器后续请求是否在等待响应（等待锁释放）
在这里插入图片描述

我们再来看看反面教材：

@RestController
@RequestMapping("/test/single")
public class SingleController {
    @GetMapping
    public void test() {
        Lock lock  = new ReentrantLock();
        lock.lock();
        System.out.println("下单---");
        // 省略try catch finally
        lock.unlock();
    }
}

这把锁有作用吗？答案是否定的，因为每次进入到方法里面，生成的都是新对象，锁对象也都变了。

习惯了spring的单例模式，那接下来我们再手动把spring的模式改成多例会发生什么呢：

@RestController
@RequestMapping("/test/single")
@Scope("prototype")
public class SingleController {
    private Lock lock  = new ReentrantLock();

    @GetMapping
    public void test() {
        System.out.println(lock.hashCode());
    }
}

这把锁还有用吗？答案是否定的，因为每次浏览器发起请求，SingleController 是不同的对象，那lock自然也是不同的对象，所以失去了锁的作用。

那么如果在多例模式下，还想锁生效该怎么办呢？前文提到了静态变量的概念，静态变量初始化后就不会改变（除非我们手动改），那只要将锁对象修饰为static，即可达到效果：

@RestController
@RequestMapping("/test/single")
@Scope("prototype")
public class SingleController {
    private static Lock lock  = new ReentrantLock();

    @GetMapping
    public void test() {
        System.out.println(lock.hashCode());
    }
}