Java中String做为synchronized同步锁使用详解
Java中String做为synchronized同步锁使用详解
Java中使用String作同步锁
在Java中String是一种特殊的类型存在，在jdk中String在创建后是共享常量池的，即使在jdk1.8之后实现有所不同，但是功能还是差不多的。
借助这个特点我们可以使用String来作同步的锁，比如更新用户信息的时候，可以使用用户的名称作为同步锁，这样不同的用户就可以使用不同的锁，提升并发性能。这个特点扩展开来适当的场景就非常之多了。
只不过正因为String的特殊性，java还包含了更多的与字符串相关的工具类，如StringBuffer、StringBuilder等。而且字符串映射的值是常量，但是String本身是可以new出来类似一个变量使用的。这些情况就会影响线程的同步了。
针对这些情况逐一测试一下。
使用new String()作一下测试
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class TestStringSync {
private static Integer CNT = 0;
public static void main(String[] args) {
final String lock = new String(ObjectId.get().toString());
run(lock);
}
private static void run(String lock) {
final Integer threadNum = 10;
final CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(threadNum, new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("threadNum : " + threadNum);
}
});
for(int i = 0; i< threadNum; i++) {
String tmpLock = new String(lock);
new TestThread(cb, tmpLock.toString()).start();
}
}
static class TestThread extends Thread {
private CyclicBarrier cbLock;
private String lock;
public TestThread(CyclicBarrier cbLock, String lock) {
this.cbLock = cbLock;
this.lock = lock;
}
public void run() {
try {
cbLock.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized(lock) { //这里直接使用String对象本身作为锁
CNT = CNT+1;
System.out.println("Value:" + CNT);
}
}
}
}输出的结果
threadNum : 10
Value:2
Value:2
Value:2
Value:2
Value:4
Value:5
Value:5
Value:4
Value:4
Value:4从结果可以看出，每个线程创建前使用new String(lock)会产生不同的锁，造成线程同步失败。所以在使用的时候要特别注意这点，new String(lock)是会产生不同的对象，他们所指向的对象锁是不同的。
StringBulider和StringBuffer的问题
由上引申到StringBuilder和StringBuffer，这也是使用字符串作为同步锁需要注意的问题。比如某些场景下需要对字符串拼接后作为锁。比如：用户名+机构名:
StringBuilder tmpLock = new StringBuilder();
tmpLock.append("user name");
tmpLock.append("org name");
for(int i = 0; i< threadNum; i++) {
new TestThread(cb, tmpLock.toString()).start();
}运行结果
threadNum : 10
Value:2
Value:2
Value:2
Value:3
Value:2
Value:3
Value:2
Value:3
Value:2
Value:2可见，这个锁还是不行。原因是StringBuiler的toString方法中返回的是new String，代码如下：
@Override
public String toString() {
// Create a copy, don't share the array
return new String(value, 0, count);
}这就导致线程拿到的还是不同的字符串对象。
解决方法
针对上面举的例子可以发现，使用String作为同步锁必须注意产生不同对象的问题，必须保证线程拿到的是同一个String对象。做法最简单的就是使用同一个String对象，但这个有时很难保证。特别是我们很多的时候代码是分布式环境下的。
比如，我们将用户名存在了redis里，线程每次同步的时候去redis里取一下数据，这样就很有可能导致产生新的String对象。这个时候就得使用intern()方法。上面的代码修改为：
synchronized(lock.intern()) {
CNT = CNT+1;
System.out.println("Value:" + CNT);
} 这样就是直接获取的是字符串的值本身，而不是取的String的对象，以此保证同一个字符串拿到的是同一个String对象，自然在同一个进程中就是同一个对象锁了。
测试结果
threadNum : 10
Value:1
Value:2
Value:3
Value:4
Value:5
Value:6
Value:7
Value:8
Value:9
Value:10