'小白：都說StringBuilder線程不安全，你為啥不用StringBuffer'

Java SQL 技術互聯網活化石 2019-08-11

今天，一個小白跟我說，“我剛看了套Java面試題目，終於想清楚一個道理了，裡面說StringBuilder是線程不安全的，StringBuffer線程安全，難怪我們技術經理讓我們在寫業務代碼的時候要用StringBuffer。”

小白：都說StringBuilder線程不安全，你為啥不用StringBuffer

無語！

我一口老血噴出！這技術經理是走後門當上的吧。StringBuilder線程不安全，所以凡是用到字符串拼接的地方就改用StringBuffer？亂彈琴！知道Java裡存在線程安全，嗯，算是入門了，但是最基礎的問題要搞清楚，那就是線程安全什麼情況下會發生，什麼情況下才需要考慮，這是重點的重點。

方法內每次new的對象不存在線程安全問題

我們來看這段示例代碼：

@Service
public class UserService {
\t@Autowired
\tprotected BaseDAO<User> dao;
\t@Autowired
\tprivate UserDAO userDAO;
\tpublic boolean existUserByName(String userName,Integer sort) {
\t\tStringBuilder sbuilder = new StringBuilder("SELECT count(*) FROM {user} WHERE ";
 sbuilder.append("username='");
 sbuilder.append(userName);
 sbuilder.append("' order by ");
 sbuilder.append(sort);
\t\tint i = userDAO.queryForInt(sbuilder.toString());
\t\treturn i > 0;
\t}
}

我們先不關注拼接SQL是否規範，重點關注這裡的StringBuilder對象有沒有線程安全問題。

小白的邏輯是，這段業務代碼，在併發比較大的時候，會有線程安全問題。那事實呢？

要搞清楚的是雖然existUserByName會被多個線程同時執行到，但是做法方法裡的變量，sbuilder的作用域只存在於方法內部，並且每次都是new出來的對象。也就是說，一個Java Web的服務，每次請求進來都會對應一個線程，但是每個線程都new了自己的數據，所以這樣是不存在多線程問題的，況且userName這個參數也是外部傳入的，每一次都不一樣。

小白又說了，在Spring裡，所有的bean都默認是單例的，你說sbuilder每次都是new的，沒有線程安全問題，那麼userDAO這個對象，作為單例，所有線程共用這一個對象，有沒有安全問題？

無狀態變量不存在線程安全問題

我們來看這個userDAO對象，沒錯，它是單例，而且被共用，難道也不存在線程安全問題？

@Repository
@SqlResource("user")
public interface UserDao extends BaseMapper<User> {
 int getCountWithName(@Param("name") String name);
 User getFirstUser();
}

userDAO只是一堆方法體，它根本就沒有任何類變量，線程安全又何從談起呢？儘管多個線程都會併發訪問這個userDAO對象，但是它只是一個方法模板啊，根本沒有讀寫什麼變量，它只是負責接收不同線程傳給它的外部變量，然後返回結果。每個線程操作的都是自己的那份數據，彼此之間互不干涉，何來線程安全問題？

這個userDAO根本沒有變量，那這麼寫呢？

@Repository
public class UserDao {
 private static int count=0;
 public getCount(){
 return count;
 }
}

這個對象有一個類變量count，併發訪問的時候多個線程都會執行到getCount方法，這裡要不要考慮同步和鎖呢？答案當然是不需要，因為這裡的count只有get方法，沒有set方法或者其他改寫變量的地方，這個變量根本就是隻讀的，一個只讀不寫的變量怎麼可能存在線程安全問題呢！

對於這種沒有數據讀寫的對象我們統稱無狀態變量。

有狀態、無狀態

基本概念：

有狀態就是有數據存儲功能。有狀態對象(Stateful Bean)，就是有實例變量的對象，可以保存數據，是非線程安全的。在不同方法調用間不保留任何狀態。

無狀態就是一次操作，不能保存數據。無狀態對象(Stateless Bean)，就是沒有實例變量的對象.不能保存數據，是不變類，是線程安全的。

通過上面的分析，相信大家已經對有狀態和無狀態有了一定的理解。無狀態的Bean適合用不變模式，技術就是單例模式，這樣可以共享實例，提高性能。有狀態的Bean，多線程環境下不安全，那麼適合用Prototype原型模式，默認情況下，從Spring bean工廠所取得的實例為singleton。

Service層、Dao層用默認singleton就行，雖然Service類也有dao這樣的屬性，但dao這些類都是沒有狀態信息的，也就是相當於不變(immutable)類，所以不影響。

線程不安全的實例

那什麼情況下會發生線程不安全的事情呢，我們來看一個實例

package spx.baicai.controller;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
 * spring boot 入口類
 */
@RestController
public class HelloWorldController {
 protected Logger log = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
 private static int count;
 @RequestMapping("/")
 String home() {
 log.info("index...");
 count+=1;
 return "count="+count;
 }
}

我們的本意是要通過count這個變量實現一個計數器，每刷新一次就計數一次，實際上也確實做到了。但是它是存在安全問題的，現在我們用併發模擬200個線程請求看看

[koudai@koudai-pc bin]$ wrk -t 8 -c 200 -d 20 -T 10 http://localhost:8080/ 
Running 20s test @ http://localhost:8080/ 
 8 threads and 200 connections 
 Thread Stats Avg Stdev Max +/- Stdev 
 Latency 7.90ms 5.03ms 114.65ms 92.39% 
 Req/Sec 3.33k 1.17k 29.24k 85.38% 
 530661 requests in 20.10s, 76.82MB read 
Requests/sec: 26403.20 
Transfer/sec: 3.82MB

報表顯示，一共執行了530661次請求，但實際上呢？

無語！