同步机制抉择：`synchronized(this)`还是私有引用锁？

同步：避免synchronized(this)还是拥抱它？

在多线程编程中，同步是协调线程访问共享资源的关键机制。在Java中，synchronized经常被用来实现同步，它提供了隐式和显式两种方式。一些程序员认为，在实例同步的情况下，显式地使用私有引用进行锁定比使用synchronized(this)更可取。然而，本文将深入探讨这个话题，揭示为什么synchronized(this)仍然是一种有效的同步方法。

为什么要避免synchronized(this)？

1. 窃取锁定的风险

有人认为synchronized(this)存在风险，因为恶意代码可能会获取对象的锁，导致程序行为异常。但是，这种担忧被夸大了。窃取锁只可能发生在极少数情况下，例如对象通过反序列化从不可信来源加载时。在大多数实际场景中，这种风险可以忽略不计。

2. 降低吞吐量

另一个担忧是使用synchronized(this)会导致吞吐量下降，因为同一个类中的所有同步方法都使用相同的锁。然而，这种性能下降只在极少数情况下才会明显。对于大多数应用程序来说，吞吐量损失是可以接受的，而synchronized(this)的便利性往往更具优势。

3. 信息泄露

锁定this可能会透露有关类实现的过多信息。例如，它可能表明该类不使用委托来管理其内部状态，或者其内部状态不受外部影响。但是，这种信息泄露很少会对程序的安全性或可维护性产生实际影响。

何时使用私有引用锁

尽管有上述担忧，但仍有一些情况使用私有引用锁比synchronized(this)更合适：

• 锁定特定数据结构 ：如果需要锁定数据结构的特定部分，而不仅仅是整个对象，那么使用私有引用锁会更有意义。
• 需要更精细的锁定 ：synchronized(this)提供全局锁定，而私有引用锁可以提供更精细的锁定粒度，例如仅锁定对象的一部分字段。
• 避免类不变式破坏 ：如果类的内部状态依赖于多个字段之间的特定关系，那么使用私有引用锁可以防止违反这些不变式。

结论

在大多数情况下，synchronized(this)是一种安全、方便且易于理解的同步方法。除非满足特定要求，例如锁定特定数据结构或需要更精细的锁定粒度，否则避免使用synchronized(this)并不是必要的。

常见问题解答

1. 为什么synchronized(this)被认为是不安全的？

synchronized(this)被认为不安全，因为它存在被恶意代码窃取锁定的理论风险。然而，这种风险在实践中极少发生，可以忽略不计。

2. 使用私有引用锁何时更有利？

使用私有引用锁更有利的情况包括锁定特定数据结构、需要更精细的锁定粒度，以及避免破坏类不变式。

3. 如何选择最佳的同步方法？

选择最佳的同步方法取决于应用程序的具体要求。在大多数情况下，synchronized(this)就足够了，但在某些情况下，私有引用锁可能更有合适。

4. 我应该避免在构造函数中使用synchronized(this)吗？

在构造函数中使用synchronized(this)通常没有问题，除非你担心在对象完全初始化之前可能有多个线程访问它。

5. 还有什么其他同步选项？

除了synchronized关键字之外，还有其他同步选项，例如ReentrantLock、Semaphore和Atomic类。这些选项提供了不同的锁定行为和性能特性，可根据需要进行选择。