Javaᶜⁿ 面试突击

无状态的单例 Bean 是线程安全的，而有状态的单例 Bean 是非线程安全的，所以总的来说单例 Bean 还是非线程安全的。

什么是有状态和无状态？

有状态的 Bean 是指 Bean 中包含了状态，比如成员变量，而无状态的 Bean 是指 Bean 中不包含状态，比如没有成员变量，或者成员变量都是 final 的。

为什么非线程安全？

Spring 默认的 Bean 是单例模式，意味着容器中只有一个 Bean 实例，所有的线程都会使用并操作这个唯一的 Bean 实例，那么多个线程同时调用修改这个单例 Bean，就会产生线程安全问题。 举个例子：

@Component
public class SingletonBean {
    private int counter = 0;

    public int getCounter() {
        return counter++; 
    }
}

这是一个简单的单例 Bean，有一个计数器，每调用一次加 1，当多个线程同时调用这个 Bean 的 getCounter() 方法时，因为 counter++ 是非原子性操作（先查询再加等），所以最终的结果就会比实际的加等次数少，这就是线程安全问题。

如何保证线程安全？

Spring 中保证单例 Bean 线程安全的手段有以下几个：

  1. 变为原型 Bean：在 Bean 上添加 @Scope("prototype") 注解，将其变为多例 Bean。这样每次注入时返回一个新的实例，避免竞争。
  2. 加锁：在 Bean 中对需要同步的方法或代码块添加同步锁 @Synchronized 或使用 Java 中的线程同步工具 ReentrantLock 等。
  3. 使用线程安全的集合：如 Vector、Hashtable 代替 ArrayList、HashMap 等非线程安全集合。
  4. 变为无状态 Bean：不在 Bean 中保存状态，让 Bean 成为无状态 Bean。无状态的 Bean 没有共享变量，自然也无须考虑线程安全问题。
  5. 使用线程局部变量 ThreadLocal：在方法内部使用线程局部变量 ThreadLocal，因为 ThreadLocal 是线程独享的，所以也不存在线程安全问题。

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