寫了個全域性變數的bug,被同事們打臉!!!

Java技術棧發表於2020-06-12

話說棧長前陣子寫了一個功能,測試 0 bug 就上線了,上線後也執行好好的,好多天都沒有人反饋bug,超爽。。

不出問題還好,出問題就是大問題。。

最近有個客戶反饋某些資料混亂問題,看程式碼死活看不出什麼問題,很詭異,再仔細看程式碼,原來是一個全域性變數的問題,導致在併發情況下出現了執行緒不安全的問題,事後被同事們打臉!!!

慎用全域性變數,我在公司一直在強調,沒想到這麼低階的問題居然發生在自己身上,說起來真的慚愧啊。。

最開始使用的是 Spring 注入物件的方式:

@Autowired
private Object object;

因為 Spring 預設是單例,所以這樣寫是沒有問題的,後來隨著業務的發展,需要多個不同的業務例項,我改成了這種方式:

@Setter
private Object object;

這個 @Setter 是 Lombok 的註解,用來生成 setters 方法,現在想起來,真是低階啊,同時操作的情況下,這個物件肯定會出現覆蓋的情況,從而導致上面說的問題。

寫了一個這麼低階bug,我也不怕不好意思發出來,大家都謹記一下吧。

另外,我再總結幾個慎用全域性變數的場景:

1、SimpleDateFormat

SimpleDateFormat 禁止定義成 static 變數或者全域性共享變數,因為它是執行緒不安全的,都被寫進阿里巴巴的《Java開發手冊》裡了:

最新的完整版可以關注公眾號:Java技術棧,回覆 "手冊" 獲取。

為什麼說 SimpleDateFormat 不是執行緒安全的呢?

來看下它的 format 方法原始碼:

可以看到 calendar 變數居然也是全域性變數,多執行緒情況下就會存在設定髒變數的情況。

所以,如果要用 SimpleDateFormat,就在每次用的時候都建立一個 SimpleDateFormat 物件,做到執行緒間隔離。

2、資源連線

資源連線包括資料庫連線、FTP連線、Redis連線等,這種也要慎用全域性變數,一量使用全域性變數,就會遇到以下問題:

1)關閉連線的時候,就可能把別人正在操作的連線給關了,導致其他執行緒的業務中斷;

2)因為是全域性變數,建立的時候可能會建立多個例項,在關閉連線的時候,就可能只關閉了一個物件的連線,造成其他連線沒有被關閉,最後導致連線耗光系統不可用;

3、數字運算

這也是個很經典的問題了,如果要用多執行緒對一個數字進行累加等其他運算處理,千萬不要用全域性基礎型別的變數,如下所示:

private long count;

多執行緒情況下,某個執行緒獲取到的值可能已經被其他執行緒修改了,最後得到的值就不準確了。

當然,上面的示例可以通過加鎖的方式來解決,也可以使用全域性的原子類(java.util.concurrent.atomic.Atom*)進行處理,比如:

private AtomicInteger count = new AtomicInteger();

注意,這種原子類使用全域性變數就沒有執行緒安全的問題,它使用了 CAS 演算法保證了資料一致性。

不過,阿里推薦使用LongAdder,因為效能更好:

java.util.concurrent.atomic.LongAdder

4、全域性session

來看下面的例子:

@Autowired
protected HttpSession session;

全域性注入一個 Session 物件,在 Spring 中,這樣全域性注入使用上面是預設沒問題的,包括 request, response 物件,都可以通過全域性注入來獲取。

這樣會存線上程安全性嗎?

不會!

使用這種方式,當 Bean 初始化時,Spring 並沒有注入真實物件,而是注入了一個代理物件,真正使用的時候通過該代理物件獲取真正的物件。

並且,在注入此類物件時,Spring使用了執行緒區域性變數(ThreadLocal),這就保證了 request/response/session 物件的執行緒安全性了。

具體就不展開了,詳細的介紹及測試大家可以點選這個連結檢視這篇文章。

既然是執行緒安全,但也得小心,如果我在方法中主動使 session 物件失效並重建了:

session.invalidate();
session = request.getSession();

這樣,session物件就變成了真實物件了,不再是代理物件,就變成了文章最開始的時候我說的那種多執行緒安全問題了,如果線上出現 session 會話混亂,使用者 A 就可能看到使用者 B 的資料,你想想可不可怕?

所以,即使可以這樣使用,也得千萬小心謹慎,最好是在方法級別使用這些物件。

總結

今天,棧長總結了一下我是怎麼寫出這個全域性變數的低階 bug,也總結了下慎用全域性變數的 4 種情況,相信大家多多少都遇到過類似的問題,希望能幫助大家少踩坑。

全域性變數雖好,但我們也得謹慎使用啊,一定要考慮是否引起多執行緒安全問題,不然會引起重大問題。

你還遇到過哪些全域性變數的問題,歡迎留言分享哦!

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