一、問題描述：異步線程操作導(dǎo)致請(qǐng)求復(fù)用時(shí) Cookie 解析失敗

在 Spring Boot Web 應(yīng)用中，每個(gè)請(qǐng)求都會(huì)攜帶 HttpServletRequest，其中包含 Cookie 等關(guān)鍵信息。然而，由于 Tomcat 對(duì) HttpServletRequest 的復(fù)用機(jī)制，如果某個(gè)請(qǐng)求對(duì)象的 cookieParsed 標(biāo)記在異步線程中被錯(cuò)誤修改，可能會(huì)導(dǎo)致 短時(shí)間內(nèi)的后續(xù)請(qǐng)求無法正確解析 Cookie。

1. 場(chǎng)景背景

在一個(gè) Web 應(yīng)用中，通常每個(gè)請(qǐng)求都會(huì)有一個(gè) HttpServletRequest 對(duì)象來保存該請(qǐng)求的上下文信息。例如，HttpServletRequest 存儲(chǔ)了請(qǐng)求中的 Cookie 信息。為了提高性能和減少內(nèi)存使用，Web 容器（例如 Tomcat）會(huì)對(duì) HttpServletRequest 對(duì)象進(jìn)行復(fù)用。也就是說，當(dāng)一個(gè)請(qǐng)求完成后，Tomcat 會(huì)將 HttpServletRequest 對(duì)象放回池中，供下一次請(qǐng)求使用。

為了避免每次請(qǐng)求都重復(fù)解析某些信息（例如 Cookie），開發(fā)人員可能會(huì)在主線程中解析并標(biāo)記請(qǐng)求對(duì)象的狀態(tài)，例如通過設(shè)置一個(gè) cookieParsed 標(biāo)志位，表明 Cookie 已經(jīng)解析過。這一過程本來是為了避免重復(fù)的解析操作，但如果在異步線程中修改了請(qǐng)求的標(biāo)志位，可能會(huì)影響到請(qǐng)求復(fù)用時(shí)的行為，導(dǎo)致下一個(gè)請(qǐng)求復(fù)用時(shí)出現(xiàn)問題。

2. 問題根源

1. 異步線程操作請(qǐng)求對(duì)象： 當(dāng)主線程解析完 HttpServletRequest 中的 Cookie 信息后，標(biāo)記 cookieParsed 為“已解析”，然后啟動(dòng)一個(gè)異步線程執(zhí)行一些長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)，然后主線程執(zhí)行完畢，進(jìn)行HttpServletRequest 回收操作（例如：清空上下文信息，cookieParsed置為未解析狀態(tài)）。由于 HttpServletRequest 是一個(gè)共享對(duì)象（在主線程和異步線程之間共享），異步線程可能會(huì)修改該請(qǐng)求對(duì)象的狀態(tài)，例如將 cookieParsed 設(shè)置為“已解析”。

2. 請(qǐng)求復(fù)用機(jī)制： 當(dāng)前請(qǐng)求完成后，HttpServletRequest 會(huì)被回收并返回到請(qǐng)求池中，準(zhǔn)備供下一個(gè)請(qǐng)求復(fù)用。在復(fù)用時(shí)，Tomcat 會(huì)檢查當(dāng)前請(qǐng)求對(duì)象的狀態(tài)。如果上一個(gè)請(qǐng)求對(duì)象的 cookieParsed 被標(biāo)記為“已解析”，則下一個(gè)請(qǐng)求在復(fù)用這個(gè)請(qǐng)求對(duì)象時(shí)會(huì)跳過 Cookie 的解析步驟，從而導(dǎo)致下一個(gè)請(qǐng)求無法正確獲取 Cookie 信息。

3. 標(biāo)志位未重置： 由于在主線程結(jié)束后，cookieParsed 標(biāo)志位被設(shè)置為“已解析”，但異步線程沒有在任務(wù)完成后重置該標(biāo)志位，導(dǎo)致請(qǐng)求對(duì)象在復(fù)用時(shí)被錯(cuò)誤地標(biāo)記為已經(jīng)解析過 Cookie。這會(huì)直接影響到下一個(gè)請(qǐng)求的處理，導(dǎo)致 Cookie 解析失敗，直到該Request再次被回收，再次進(jìn)行Request回收操作，才會(huì)正常。

二、問題詳細(xì)分析

1. 場(chǎng)景重現(xiàn)

1. 主線程獲取 HttpServletRequest 的 Cookie：主線程在處理 HTTP 請(qǐng)求時(shí)，首先從 HttpServletRequest 中解析出 Cookie 信息，并標(biāo)記其解析狀態(tài)。通常，Tomcat 會(huì)在請(qǐng)求完成后將請(qǐng)求對(duì)象回收。

2. 異步線程啟動(dòng)：主線程結(jié)束后，將繼續(xù)執(zhí)行異步任務(wù)（例如，長(zhǎng)時(shí)間的導(dǎo)出任務(wù)），在此過程中，異步線程會(huì)繼續(xù)訪問同一個(gè) HttpServletRequest 對(duì)象。

3. 請(qǐng)求復(fù)用：由于 Tomcat 對(duì)請(qǐng)求對(duì)象進(jìn)行復(fù)用，當(dāng)一個(gè)請(qǐng)求處理完后，它會(huì)將請(qǐng)求對(duì)象歸還到池中，以便下一個(gè)請(qǐng)求復(fù)用。如果異步線程修改了請(qǐng)求的某些狀態(tài)標(biāo)志（例如標(biāo)記 Cookie 已經(jīng)解析），下一個(gè)請(qǐng)求可能會(huì)復(fù)用已經(jīng)被修改過的 HttpServletRequest 對(duì)象。

4. 數(shù)據(jù)污染問題：由于復(fù)用的請(qǐng)求對(duì)象已經(jīng)被標(biāo)記為“Cookie 已解析”，這個(gè)狀態(tài)可能會(huì)被復(fù)用，導(dǎo)致下一次請(qǐng)求跳過 Cookie 的解析邏輯，導(dǎo)致獲取到的 Cookie 為 null，進(jìn)而影響請(qǐng)求的數(shù)據(jù)處理。

代碼示例：

public String handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    // 主線程開始執(zhí)行，解析 Cookie 信息
    String cookieValue = null;
    Cookie[] cookies = request.getCookies();
    if (cookies != null) {
        for (Cookie cookie : cookies) {
            if ("UID".equals(cookie.getName())) {
                cookieValue = cookie.getValue();
                break;
            }
        }
    }

    // 主線程完成后啟動(dòng)異步線程
    AsyncContext asyncContext = request.startAsync(request, response);
    new Thread(() -> {
        try {
            // 模擬延遲任務(wù)
            Thread.sleep(5000);

            // 異步線程嘗試再次讀取 Cookie，將回收后的request中的 `cookieParsed` 設(shè)置為“已解析”
            String cookieValueFromAsync = request.getCookies()[0].getValue();  
            
            System.out.println("異步線程中的 cookie: " + cookieValueFromAsync);

            asyncContext.complete();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }).start();

    return "success";
}

問題：

• 當(dāng)異步線程執(zhí)行時(shí)，request已經(jīng)被回收，request.getCookies() 返回的 Cookie 可能會(huì)是一個(gè) 空數(shù)組 或者是 錯(cuò)誤的 Cookie。這時(shí)，即使請(qǐng)求中存在有效的 Cookie，異步線程依然無法獲取到正確的值。

• 同時(shí)被回收的request已經(jīng)被異步線程標(biāo)記為“Cookie 已解析”，導(dǎo)致下一次復(fù)用該request的請(qǐng)求跳過了 Cookie 的解析邏輯，造成下一次請(qǐng)求的獲取Cookie為空。

2. 問題分析

1. Tomcat 請(qǐng)求復(fù)用機(jī)制：

• Tomcat 在請(qǐng)求處理結(jié)束后并不會(huì)立即銷毀 HttpServletRequest 對(duì)象，而是將其初始化后放入對(duì)象池中以供下一個(gè)請(qǐng)求復(fù)用。當(dāng)請(qǐng)求完成后，如果異步線程訪問了 HttpServletRequest，會(huì)繼續(xù)使用主線程的請(qǐng)求對(duì)象。

• 如果主線程處理完請(qǐng)求后，已經(jīng)對(duì) HttpServletRequest 標(biāo)記了“Cookie 已解析”，這個(gè)狀態(tài)可能會(huì)被復(fù)用，導(dǎo)致下一次請(qǐng)求跳過 Cookie 的解析。

2. 異步線程與請(qǐng)求對(duì)象狀態(tài)沖突：

• 異步線程和主線程雖然共享同一個(gè) HttpServletRequest 對(duì)象，但異步線程修改了請(qǐng)求的狀態(tài)（例如 cookieParsed 標(biāo)志），就會(huì)影響其他線程訪問請(qǐng)求數(shù)據(jù)的能力。

• 這種情況下，下一個(gè)請(qǐng)求使用了已經(jīng)標(biāo)記為“Cookie 解析完畢”的請(qǐng)求對(duì)象，導(dǎo)致解析失敗。

3. 請(qǐng)求上下文傳遞失敗：

• 在異步線程中，由于線程隔離，主線程中的 HttpServletRequest 無法自動(dòng)傳遞到異步線程中。即使使用 AsyncContext 來延遲清理請(qǐng)求，HttpServletRequest 中的數(shù)據(jù)也可能無法正確傳遞給異步線程。

4. 請(qǐng)求標(biāo)志和清理機(jī)制：

• Tomcat 使用請(qǐng)求標(biāo)志（如 cookieParsed 或者 requestCompleted）來追蹤請(qǐng)求的狀態(tài)，并在請(qǐng)求處理完成后清理請(qǐng)求資源。異步線程和主線程共享同一個(gè)請(qǐng)求對(duì)象時(shí)，可能會(huì)意外地修改這些標(biāo)志，影響復(fù)用請(qǐng)求的正確性。

• 一旦請(qǐng)求進(jìn)入異步模式，Tomcat 會(huì)將其狀態(tài)標(biāo)記為“處理完成”，并通過 asyncContext.complete() 延遲清理請(qǐng)求對(duì)象。這種延遲清理機(jī)制會(huì)讓異步線程繼續(xù)持有原始的請(qǐng)求對(duì)象，造成請(qǐng)求標(biāo)志的沖突和數(shù)據(jù)污染。

三、如何避免影響下一次請(qǐng)求？

為了避免 HttpServletRequest 的狀態(tài)被修改，并正確地將請(qǐng)求上下文傳遞給異步線程，以下是推薦的幾種解決方案。

方式 1：在主線程提前復(fù)制 Cookie（推薦）

避免異步線程訪問 request，在主線程獲取 Cookie 副本并傳遞給異步線程：

Cookie[] cookiesCopy = Arrays.copyOf(request.getCookies(), request.getCookies().length);

AsyncContext asyncContext = request.startAsync();
new Thread(() -> {
    try {
        // 訪問副本，避免修改原 request
        String cookieValue = cookiesCopy[0].getValue();
        System.out.println("異步線程的 Cookie：" + cookieValue);
    } finally {
        asyncContext.complete();
    }
}).start();

優(yōu)點(diǎn)：

• 在 主線程 獲取 Cookie，不會(huì)影響 request 內(nèi)部狀態(tài)。
• 避免了 cookieParsed 被提前設(shè)置為 true。

方式 2：使用 HttpServletRequestWrapper 包裝 request（避免修改原始 request）

如果你需要保持 request 可用性，可以使用 HttpServletRequestWrapper 攔截 getCookies()，防止它影響 request 的 cookieParsed 狀態(tài)：

class SafeRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {
    private final Cookie[] cookiesCopy;

    public SafeRequestWrapper(HttpServletRequest request) {
        super(request);
        // 提前復(fù)制 cookie，避免影響原始 request
        this.cookiesCopy = request.getCookies() != null ?
                Arrays.copyOf(request.getCookies(), request.getCookies().length) : new Cookie[0];
    }

    @Override
    public Cookie[] getCookies() {
        return cookiesCopy;
    }
}

public String handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    HttpServletRequest safeRequest = new SafeRequestWrapper(request);
    AsyncContext asyncContext = request.startAsync();

    new Thread(() -> {
        try {
            String cookieValue = safeRequest.getCookies()[0].getValue();
            System.out.println("異步線程的 Cookie：" + cookieValue);
        } finally {
            asyncContext.complete();
        }
    }).start();

    return "success";
}

優(yōu)點(diǎn)：

• SafeRequestWrapper 攔截 getCookies()，防止 cookieParsed 狀態(tài)變化。
• 異步線程仍然可以像正常 request 一樣獲取 Cookie，但不會(huì)污染主 request。

方式 3：使用 ThreadLocal 傳遞 Cookie（適用于復(fù)雜場(chǎng)景）

如果異步線程可能會(huì)在多個(gè)地方訪問 request，可以使用 ThreadLocal 預(yù)先緩存 Cookie：

private static final ThreadLocal<Cookie[]> threadLocalCookies = new ThreadLocal<>();

public String handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    threadLocalCookies.set(request.getCookies()); // 復(fù)制 Cookie
    AsyncContext asyncContext = request.startAsync();

    new Thread(() -> {
        try {
            Cookie[] cookies = threadLocalCookies.get();
            if (cookies != null) {
                String cookieValue = cookies[0].getValue();
                System.out.println("異步線程的 Cookie：" + cookieValue);
            }
        } finally {
            threadLocalCookies.remove(); // 避免內(nèi)存泄漏
            asyncContext.complete();
        }
    }).start();

    return "success";
}

優(yōu)點(diǎn)：

• 避免異步線程訪問 request，但仍然可以獲取 Cookie 副本。
• 避免 cookieParsed 狀態(tài)修改，不會(huì)污染后續(xù)請(qǐng)求。
• 適用于 異步任務(wù)復(fù)雜且可能跨多個(gè)方法調(diào)用的情況。

四、總結(jié)

在處理異步線程時(shí)，特別是涉及到 HttpServletRequest 等請(qǐng)求對(duì)象時(shí)，可能會(huì)遇到請(qǐng)求復(fù)用和上下文傳遞問題。通過合理地使用在主線程提前復(fù)制 Cookie、使用 HttpServletRequestWrapper 包裝 request、使用 ThreadLocal 傳遞 Cookie或者直接傳遞參數(shù)等方法，可以有效避免數(shù)據(jù)污染和請(qǐng)求對(duì)象復(fù)用問題，從而確保異步任務(wù)中的請(qǐng)求數(shù)據(jù)正確性。

核心問題：

• 請(qǐng)求復(fù)用：Tomcat 會(huì)復(fù)用請(qǐng)求對(duì)象，導(dǎo)致異步線程訪問到已經(jīng)修改過的請(qǐng)求。

• 異步線程訪問不到請(qǐng)求數(shù)據(jù)：由于請(qǐng)求對(duì)象在異步線程執(zhí)行時(shí)可能已經(jīng)被清理或標(biāo)記為“完成”，導(dǎo)致訪問不到請(qǐng)求數(shù)據(jù)。

解決方案：

最佳實(shí)踐：

• 如果只是讀取 Cookie，建議在主線程復(fù)制數(shù)據(jù)后傳遞（方式 1）。
• 如果異步線程需要多個(gè) request 方法，建議用 HttpServletRequestWrapper（方式 2）。
• 如果異步任務(wù)復(fù)雜，可以用 ThreadLocal 維護(hù)副本（方式 3）。

這樣就可以保證異步線程訪問 Cookie 而不會(huì)影響 request 的復(fù)用！

以上就是SpringBoot中短時(shí)間連續(xù)請(qǐng)求時(shí)出現(xiàn)Cookie獲取異常問題的解決方案的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于SpringBoot Cookie獲取異常的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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