Spring Boot如何处理多并发请求？单例Bean的类变量是否线程安全？

示例代码的执行结果 #

你给出的SampleBean如果使用Spring默认的单例作用域，user2进入dummyFunction时拿到的dummyVariable一定是user1修改后的值，不可能是初始的null。

原因非常明确：Spring单例模式下，整个IOC容器只会创建一个SampleBean实例，类的成员变量归实例所有，存储在堆内存中，被所有请求线程共享。你这段代码没有加任何同步控制，多线程并发调用时必然出现线程安全问题，甚至会抛出空指针异常：比如user1刚执行完dummyVariable = null，user2刚好执行到dummyVariable += 10，拆箱操作就会触发NPE。

Spring Boot多并发请求处理逻辑 #

Spring Boot本身不直接处理请求，底层依赖Tomcat、Jetty等Servlet容器完成请求分发，核心逻辑如下：

• Servlet容器会维护一个可配置大小的线程池，每收到一个用户请求，就从线程池分配一个空闲线程来处理该请求，不同请求对应独立的线程，请求处理完成后线程归还线程池复用。
• Spring默认将Controller、Service、Repository等Bean都注册为单例，之所以可以用单例承接高并发，核心前提是Bean中没有可变的成员变量：方法内的局部变量存储在每个线程自己的虚拟机栈中，是线程私有的，不同线程调用同一个方法时，局部变量互不影响，不存在线程安全问题，同时单例省去了反复创建销毁对象的开销，支撑高并发场景。

单例Bean线程安全问题的解决方案 #

如果业务确实需要在Bean中维护可变状态，可以选择以下方案：

• 调整Bean的作用域为prototype：每次请求注入Bean时都会创建新的实例，线程之间不共享实例，自然没有线程安全问题，缺点是频繁创建对象开销大，高并发场景不推荐。
• 用ThreadLocal存储可变变量：每个线程会持有变量的独立副本，线程之间互不干扰，使用完要手动调用remove()方法避免内存泄漏。
• 对成员变量的操作加同步锁：使用synchronized关键字或者Lock接口控制变量的读写，缺点是加锁会降低并发吞吐量，仅适合低并发场景。
• 最推荐的方案：尽量避免在Bean中定义可变成员变量，所有业务状态都通过方法局部变量或者参数传递，从根源上避免线程安全问题。

Spring Boot并发核心知识点梳理 #

要完整理解整套逻辑，重点掌握以下知识点即可：

• Spring Bean的6种作用域：singleton、prototype、request、session、application、websocket的定义和适用场景
• Java内存模型：堆内存线程共享、虚拟机栈线程私有，成员变量和局部变量的存储位置差异
• Servlet容器的线程池模型：请求分发逻辑、线程复用机制、核心参数配置规则
• Java多线程基础：竞态条件、同步机制、ThreadLocal实现原理

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Java Programmer