Java Servlet 生命週期與線程安全實戰

Servlet 生命週期三階段

1. 初始化： 容器實例化 Servlet，調用 init(ServletConfig)，僅執行一次。
2. 服務： 每個請求分配一線程調用 service(req, res)，默認分發到 doGet/doPost 等方法。
3. 銷毀： 容器卸載時調用 destroy() 釋放資源，隨後由 GC 回收。

實例持久化與線程安全隱患

Servlet 默認單例模式：一個 Servlet 類對應一個實例服務所有請求。實例變量（如計數器 count）成為共享可變狀態，併發訪問導致競態條件。

錯誤示例

public class SimpleCounter extends HttpServlet {
    int count = 0; // 共享變量
    public void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) {
        count++; // 非原子操作：讀-改-寫
        out.println("Accessed " + count + " times");
    }
}

修正方案

• 同步塊： synchronized(this) { count++; ... } 粒度較大，影響並發度。
• ThreadLocal： 請求級隔離，不共享。
• 原子類： AtomicInteger count = new AtomicInteger(); count.incrementAndGet(); 無鎖高效。
• 無狀態設計： 業務數據放請求域/會話域/數據庫，Servlet 僅作調度器，不持有可變狀態（推薦）。

Servlet 重載與熱部署

開發期容器監測類文件變更自動重載 Servlet，生產環境需關閉以提升性能。重載會銷毀舊實例、創建新實例，init 再次執行，需妥善處理資源釋放與重新獲取。