Как singleton Bean обслуживает одновременный запрос?

Сараван Кумар,

Я понимаю мотивацию вашего вопроса. До того, как я начал работать над компиляторами, у меня также было очень похожее желание узнать внутреннее устройство виртуальной машины Java.

Прежде всего, меня впечатлил ваш вопрос. Чтобы решить ваш вопрос, необходимо несколько отличий и понимания. Во-первых: шаблон Singleton, или иногда даже называемый анти-шаблоном, гарантирует, что существует только один экземпляр этого класса, доступный для JVM (виртуальной машины Java). Это означает, что мы, по сути, вводим глобальное состояние в приложение. Я знаю, что вы это понимаете, но это просто уточнение.

Теперь о внутренностях.

Когда мы создаем экземпляр класса, мы создаем объект, который находится в общей памяти JVM. Теперь эти потоки независимо выполняют код, работающий с этими экземплярами. Каждый поток имеет рабочую память, в которой хранятся данные из основной памяти, которые совместно используются всеми потоками. Здесь находится ссылка на созданный вами объект Singleton. По сути, происходит то, что сгенерированный байт-код, представляющий созданный вами одноэлементный объект, выполняется в каждом из этих потоков.

Теперь внутреннее устройство того, как это происходит, выглядит следующим образом:

Каждый поток JVM имеет частный стек JVM, созданный одновременно с потоком. Теперь у JVM есть куча, которая используется всеми потоками JVM. Куча - это область данных времени выполнения, из которой выделяется память для всех экземпляров классов и массивов. Куча создается при запуске виртуальной машины. Когда ваш поток запрашивает экземпляр синглтона, он будет указывать на ссылку в куче, где находится байт-код для этого синглтона. Собирается выполнить соответствующий код. В вашем случае он будет выполнять первый метод для первого запроса и второй метод для второго запроса. Это возможно, потому что нет никаких блокировок или ограничений, мешающих компилятору указывать счетчик программы на область в куче, где размещен этот экземпляр. Единственное ограничение, которое класс Singleton накладывает на виртуальную машину Java, состоит в том, что он может иметь только один экземпляр в куче этого класса. Это просто так. Помимо этого, вы можете ссылаться на него 100 раз из своего метода, компилятор укажет на тот же байт-код и просто выполнит его. Вот почему мы обычно хотим, чтобы класс Singleton не имел состояния, потому что, если у нас какой-либо поток обращается к нему, мы не хотим, чтобы внутренние переменные изменялись из-за отсутствия контроля параллелизма.

Пожалуйста, дай мне знать, если возникнут какие-либо вопросы!

Идеальный одноэлементный компонент не должен сохранять никакого состояния. Это означает, что у него не будет никаких переменных, которые хранят что-либо, относящееся к обслуживаемому запросу.

Таким образом, одноэлементный компонент будет просто иметь код без состояния (например, методы контроллера), который может выполняться одновременно для нескольких запросов без каких-либо проблем с параллелизмом.

Например, если ниже был ваш singleton bean:

@Service
public class Calculator {

   public int sum(int a, int b) {
        return a + b;
   } 

}

Проще говоря, когда два «запроса» вызывают sum метод компонента одновременно, это будет означать, что метод sum будет выполняться одновременно в двух разных потоках. Следовательно, у них будет свой собственный контекст выполнения, который не будет перекрываться друг с другом. Это безопасно позволило бы им работать одновременно.

Если один и тот же bean-компонент должен иметь следующее состояние:

@Service
public class Calculator {

   int incrementalMultiplier = 0;

   public int mulitply(int a, int b) {
        incrementalMultiplier++;
        return a * b * incrementalMultiplier;
   } 

}

Это может вызвать проблемы при одновременном обслуживании двух запросов, поскольку incrementalMultiplier - это состояние уровня объекта, которое будет совместно использоваться двумя запросами (потоками) и, следовательно, может привести к неожиданным результатам.

Короче говоря, синглтон без сохранения состояния сможет обслуживать два запроса одновременно, потому что они будут находиться в разных потоках.

Чтобы узнать в деталях Как одноэлементный компонент Bean обслуживает одновременный запрос? вы должны знать следующее о Spring Beans

• Области действия компонентов

  Spring имеет разные области действия bean-компонентов (например, Prototype, Singleton и т. Д.), Но все эти области применяются при создании bean-компонента. Например, bean-компонент с областью видимости «прототип» будет создаваться каждый раз, когда этот bean-компонент «вводится». в то время как bean-компонент с одноэлементной областью видимости будет создан один раз и совместно используется в контексте приложения.
  «singleton» с областью видимости по умолчанию является областью Spring Bean.

• Создание Bean

  Весь жизненный цикл Spring Bean управляется контейнером Spring (т.е. ApplicationContext / BeanFacotry). Spring Container внутренне ссылается на определение bean-компонента (то есть на базе XML или на основе аннотации) для создания фактических экземпляров класса, определенного этим определением bean-компонента. теперь, когда Spring Container запускается, он обращается к определению bean-компонента и инсталлирует весь определенный bean-компонент.

• Запросить компонент.

  Теперь, когда ваш объект делает запрос к bean-компоненту, Spring Container передает bean-компонент, который уже инициализирован.

• Spring Bean Scope

• Являются ли объекты Spring потокобезопасными?

• Spring Tutorial 11 - Understanding Bean Scopes < / сильный>