Servlet是单例的吗？

　　如题，是吗？首先我们得搞清楚啥是单例。一聊起单例，条件反射的第一个想到的自然是单例模式。单例模式的定义：一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供。如果按照Java中单例的定义，那么当Servlet没有实现SingleThreadModel接口时，它确实是单例的。

　　但如果往细处再进一步深究的话，又好像不是那么一回事了。还是先看单例模式，举个例子，Sigleton类是个单例，它为了保证实例的唯一性，坚决不给别人实例化它的机会，那么它会把构造器定义为私有的（private），这样其他人就没法new出它的实例了（但其实通过反射还是可以实例化的，这里不展开）。而Servlet本身是一个接口，我们一般用的是HttpServlet，它继承了GenericServlet，而GenericServlet实现了Servlet。虽然HttpServlet是抽象类，然而它却有自己的构造器，而且是公有的（public）。我们知道子类初始化实例时必然先调用父类的构造器，也就是如果我现在有一个DemoServlet，那么实例化它将执行HttpServlet的构造器。当然了，父亲的父亲GenericServlet的构造器也会加载，而且这位祖父的构造器也是公有的。如此看来，单例模式中的私有构造器与Servlet中的公有构造器明显匹配不上了。

　　综上所述，我还是偏向于广义上的范畴，只要满足在整个系统中仅有一个实例，就认为它是单例。回到最先前的那句话：当Servlet没有实现SingleThreadModel接口时，它才是单例的。虽然SingleThreadModel被标记为过期的了，但仍可以用。如果实现该接口，那么每次请求相同的Servlet，将创建一个新的实例。说白了就跟CGI一样了，每次web请求都起一个进程来处理。

　　Servlet本身是规范，它需要实现了这组规范的Servlet容器来提供web能力。一提到servlet容器，条件反射的第一个想到的自然是Tomcat。Tomcat才是去实例化Servlet的那个他。而Tomcat里执行实例化Servlet的类叫StandardWrapper，它有个loadServlet的方法：

    /**
     * Load and initialize an instance of this servlet, if there is not already
     * at least one initialized instance.  This can be used, for example, to
     * load servlets that are marked in the deployment descriptor to be loaded
     * at server startup time.
     * @return the loaded Servlet instance
     * @throws ServletException for a Servlet load error
     */
    public synchronized Servlet loadServlet() throws ServletException {

        // Nothing to do if we already have an instance or an instance pool
        if (!singleThreadModel && (instance != null))
            return instance;

        PrintStream out = System.out;
        if (swallowOutput) {
            SystemLogHandler.startCapture();
        }

        Servlet servlet;
        try {
            long t1=System.currentTimeMillis();
            // Complain if no servlet class has been specified
            if (servletClass == null) {
                unavailable(null);
                throw new ServletException
                    (sm.getString("standardWrapper.notClass", getName()));
            }

            InstanceManager instanceManager = ((StandardContext)getParent()).getInstanceManager();
            try {
                servlet = (Servlet) instanceManager.newInstance(servletClass);
            } catch (ClassCastException e) {
                unavailable(null);
                // Restore the context ClassLoader
                throw new ServletException
                    (sm.getString("standardWrapper.notServlet", servletClass), e);
            } catch (Throwable e) {
                e = ExceptionUtils.unwrapInvocationTargetException(e);
                ExceptionUtils.handleThrowable(e);
                unavailable(null);

                // Added extra log statement for Bugzilla 36630:
                // https://bz.apache.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=36630
                if(log.isDebugEnabled()) {
                    log.debug(sm.getString("standardWrapper.instantiate", servletClass), e);
                }

                // Restore the context ClassLoader
                throw new ServletException
                    (sm.getString("standardWrapper.instantiate", servletClass), e);
            }

            if (multipartConfigElement == null) {
                MultipartConfig annotation =
                        servlet.getClass().getAnnotation(MultipartConfig.class);
                if (annotation != null) {
                    multipartConfigElement =
                            new MultipartConfigElement(annotation);
                }
            }

            // Special handling for ContainerServlet instances
            // Note: The InstanceManager checks if the application is permitted
            //       to load ContainerServlets
            if (servlet instanceof ContainerServlet) {
                ((ContainerServlet) servlet).setWrapper(this);
            }

            classLoadTime=(int) (System.currentTimeMillis() -t1);

            if (servlet instanceof SingleThreadModel) {
                if (instancePool == null) {
                    instancePool = new Stack<>();
                }
                singleThreadModel = true;
            }

            initServlet(servlet);

            fireContainerEvent("load", this);

            loadTime=System.currentTimeMillis() -t1;
        } finally {
            if (swallowOutput) {
                String log = SystemLogHandler.stopCapture();
                if (log != null && log.length() > 0) {
                    if (getServletContext() != null) {
                        getServletContext().log(log);
                    } else {
                        out.println(log);
                    }
                }
            }
        }
        return servlet;

    }

　　我们看到该方法是同步的（synchronized修饰符）。先看上面标黄的第一行，如果实现了之前说到的SigleThreadModel接口，那么这里的singleThreadModel就是true，就不会因为有Servlet实例而返回原有的Servlet了。但若反之，就返回原有的Servlet实例，符合单例的定义。

　　第二处标黄说明Tomcat是通过反射来实例化Servlet的。它先根据web.xml（或者起相同作用的@WebServlet）找到ServletClass的全路径类名，然后通过类加载器得到Class对象，由Class对象取到构造器，通过构造器实例化ServletClass。

　　最后看下例子：

package com.wlf.demo.servlet;

import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

/**
 * 一个servlet的demo
 */
@WebServlet(urlPatterns = {"/hello","/world"})
public class DemoServlet extends HttpServlet{

    // 全局变量，多线程情况下将被改写
    private String globalVariable = "";

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {

        // 后来的线程会覆盖前面的线程的值
        globalVariable = request.getParameter("param");

        // 给界面点击争取时间
        try{
            Thread.sleep(5000);
        }catch (InterruptedException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }

        // 页面输出
        PrintWriter pw = response.getWriter();
        pw.println("<HTML>");
        pw.println("<HEAD>");
        pw.println("<title>Hello, world</title>");
        pw.println("<body>");
        pw.printf("<p>input: %s</p>", globalVariable);
        pw.println("</HEAD>");
        pw.println("</HTML>");
    }
}

　　我们启动tomcat，在浏览器打开两个页面分别访问，然后我先刷新hello页面，在它转圈圈时去刷新world页面，这时world的参数值就会覆盖hello的参数值：

 　　但如果我们给DemoServlet实现了SingleThreadModel：

public class DemoServlet extends HttpServlet implements SingleThreadModel

　　重新编译、打包、部署、重启tomcat后，重试上面的例子，并发问题就不存在了。当然，既然官方不建议你使用单线程模式，那么我们还是别用了，毕竟性能比起多线程来就低很多了。而多线程的问题我们可以通过线程封闭（全局变量改为局部变量）和加同步锁（用到全局变量时增加synchronized代码块）等方法来解决。