String 使用intern() 方法加锁分析

在 Java 中，加锁时使用 intern() 方法的主要目的是确保在字符串上加锁时的唯一性和一致性。具体来说，通过使用 intern() 方法，可以保证在相同内容的字符串上进行加锁时，使用的是同一个锁对象，从而避免由于不同对象实例导致的加锁不一致问题。

详细解释

假设我们需要在一段代码中对某个资源（以字符串表示）进行加锁。如果直接使用字符串对象作为锁，可能会出现以下问题：

1. 不同实例的相同内容字符串：即使两个字符串内容相同，但如果它们是不同的对象实例，则它们作为锁对象时不会互相影响。
2. 字符串池的优势：字符串池（string pool）中的字符串是唯一的，使用 intern() 方法可以确保相同内容的字符串只存在一个实例。

通过使用 intern() 方法，我们可以确保在字符串池中获取唯一的字符串实例，从而在多个线程中对相同内容的字符串进行一致的加锁操作。

示例代码

以下示例展示了如何在加锁时使用 intern() 方法：

public class StringLockExample {

    private final Map<String, String> resourceLocks = new ConcurrentHashMap<>();

    public void doSomething(String resourceName) {
        // 获取字符串池中的唯一实例
        String lock = resourceName.intern();
        
        synchronized (lock) {
            // 临界区代码
            System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " is working on resource: " + resourceName);
            try {
                Thread.sleep(1000); // 模拟一些工作
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " finished working on resource: " + resourceName);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        StringLockExample example = new StringLockExample();
        
        Runnable task = () -> {
            example.doSomething("resource1");
        };

        Thread thread1 = new Thread(task);
        Thread thread2 = new Thread(task);

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

解释

1. 字符串池的唯一实例：resourceName.intern() 确保获取的是字符串池中的唯一实例，这样多个线程使用相同内容的字符串时会得到同一个锁对象。
2. synchronized 块：在同步块中使用字符串池中的唯一实例作为锁对象，从而确保在相同内容的字符串上进行加锁时的唯一性和一致性。

使用 intern() 的优点

1. 锁的唯一性：通过使用字符串池中的唯一实例，确保在相同内容的字符串上加锁时使用的是同一个锁对象。
2. 避免重复实例：防止由于字符串对象实例不同而导致的加锁不一致问题。

注意事项

1. 字符串池的大小：频繁使用 intern() 方法可能会导致字符串池变大，进而影响性能和内存使用。
2. 锁的粒度：使用字符串作为锁时，确保锁的粒度足够细，以免影响程序的并发性能。

总的来说，在需要对相同内容的字符串进行加锁时，使用 intern() 方法可以确保锁对象的唯一性和一致性，从而避免由于不同实例的字符串导致的加锁问题。