大揭秘：用synchronized锁字符串对象的坑与技巧
2023-03-20 13:00:36
锁定字符串对象：揭开 synchronized 的陷阱
在多线程编程中，synchronized 是一个强大的工具，它可以帮助我们确保代码的线程安全性。然而，当我们尝试使用 synchronized 锁定字符串对象时，可能会遇到一些意想不到的陷阱。
陷阱 1：字符串对象不可变，但引用可变
我们通常认为字符串对象是不可变的，这意味着它们的内部内容一旦创建就无法更改。然而，字符串对象的引用是可变的，这可能会导致一些令人惊讶的行为。
考虑以下代码：
String s1 = "Hello";
String s2 = s1; // s2 引用 s1 所指向的相同字符串对象
此时，s1 和 s2 都指向同一字符串对象。如果我们使用 synchronized 锁定 s1，并尝试同时从另一个线程修改 s2，就会发生竞争条件。
synchronized (s1) {
// 其他线程可以修改 s2
}
由于 s2 引用的是同一个字符串对象，因此其他线程对 s2 所做的任何修改都会影响 s1。这可能会导致程序产生不可预期的行为。
陷阱 2：字符串常量池
为了提高效率，Java 使用了一个称为字符串常量池的机制。当我们使用字符串字面量创建字符串对象时，Java 会首先检查常量池中是否存在该字符串。如果存在，则返回常量池中该字符串的引用，否则创建一个新的字符串对象并将其添加到常量池中。
这就意味着，即使两个字符串字面量具有相同的内容，它们所引用的字符串对象也不一定是同一个。如果我们使用 synchronized 锁定这些字符串字面量，可能会出现类似于陷阱 1 中的竞争条件。
应对策略
为了避免这些陷阱，我们可以采用以下策略：
-
使用
intern()方法：intern()方法可以将字符串对象添加到常量池中，并返回该字符串对象的引用。这样，无论何时使用字符串字面量创建字符串对象，我们始终可以确保获得常量池中该字符串的引用。 -
使用
String类的方法：String类提供了多种方法来比较两个字符串对象的内容，例如equals()和hashCode()。我们可以使用这些方法来判断两个字符串对象是否相等，然后再决定是否需要使用synchronized锁定它们。 -
使用其他锁定机制： 除了
synchronized之外，Java 还提供了其他锁定机制，例如ReentrantLock和AtomicReference。这些机制可以提供更精细的控制，并避免使用synchronized时遇到的问题。
结论
使用 synchronized 锁定字符串对象时，了解字符串对象不可变、引用可变以及字符串常量池等特性非常重要。通过采用适当的策略，我们可以确保多线程环境下的代码同步和安全访问，从而提高程序的可靠性和稳定性。
常见问题解答
-
为什么字符串对象不可变？
字符串对象不可变是因为它们的内容在创建后不能被修改。这可以提高性能并防止字符串对象被意外更改。 -
intern()方法是如何工作的？
intern()方法将字符串对象添加到常量池中，如果该字符串已经在常量池中，则返回常量池中该字符串的引用。 -
除了
synchronized，我还可以使用哪些其他锁定机制？
Java 提供了多种其他锁定机制，包括ReentrantLock和AtomicReference。这些机制可以提供更精细的控制，并避免使用synchronized时遇到的问题。 -
在使用
synchronized锁定字符串对象时，我需要注意哪些其他问题？
在使用synchronized锁定字符串对象时，还需要注意死锁和饥饿等问题。 -
如何避免在使用
synchronized锁定字符串对象时出现死锁？
避免死锁的最佳方法是确保不会形成循环依赖关系，其中一个线程等待另一个线程释放锁，而另一个线程等待第一个线程释放锁。
