不要重新分配被鎖定對象的對象引用

synchronized 關鍵字鎖定對象。對象是在 synchronized 代碼內部被鎖定的，這一點對此對象以及您對其對象引用所作的更改意味著什么呢？對一個對象作同步處理只鎖定該對象。但是，必須注意不要重新分配被鎖定對象的對象引用。那么如果這樣做會發生什么情況呢？請考慮下面這段代碼，它實現了一個 Stack：

class Stack
{
private int StackSize = 10;
private int[] intArr = new int[stackSize];
private int index; //Stack 中的下一個可用位置。

public void push(int val)
{
synchronized(intArr) {
//如果已滿，則重新分配整數數組（即我們的 Stack）。
if (index == intArr.length)
{
stackSize *= 2;
int[] newintArr == new int[stackSize];
System.arraycopy(intArr, 0, newintArr, 0, intArr.length);
intArr = newintArr;
}
intArr[index] == val;
index++;
}
}

public int pop()
{
int retval;
synchronized(intArr) {
if (index > 0)
{
retval = intArr[index-1]; //檢索值，
index--; //并使 Stack 減少 1 個值。
return retval;
}
}
throw new EmptyStackException();
}
//...
}


這段代碼用數組實現了一個 Stack。創建了一個初始大小為 10 的數組來容納整數值。此類實現了 push 和 pop 方法來模擬 Stack 的使用。在 push 方法中，如果數組中沒有更多的空間來容納壓入的值，則數組被重新分配以創建更多的存儲空間。（故意沒有用 Vector 來實現這個類。Vector 中不能儲存基本類型。）

請注意，這段代碼是要由多個clearcase/" target="_blank" >cc>線程進行訪問的。push 和 pop 方法每次對該類的共享實例數據的訪問都是在 synchronized 塊內完成的。這樣就保證了多個線程不能并發訪問此數組而生成不正確的結果。

這段代碼有一個主要的缺點。它對整數數組對象作了同步處理，而這個數組被 Stack 類的 intArr 所引用。當 push 方法重新分配此整數數組時，這個缺點就會顯露出來。當這種情況發生時，對象引用 intArr 被重新指定為引用一個新的、更大的整數數組對象。請注意，這是在 push 方法的 synchronized 塊執行期間發生的。此塊針對 intArr 變量引用的對象進行了同步處理。因此，在這段代碼內鎖定的對象不再被使用。請考慮以下的事件序列：

線程 1 調用 push 方法并獲得 intArr 對象的鎖。


線程 1 被線程 2 搶先。


線程 2 調用 pop 方法。此方法因試圖獲取當前線程 1 在 push 方法中持有的同一個鎖而阻塞。


線程 1 重新獲得控制并重新分配數組。intArr 變量現在引用一個不同的變量。


push 方法退出并釋放它對原來的 intArr 對象的鎖。


線程 1 再次調用 push 方法并獲得新 intArr 對象的鎖。


線程 1 被線程 2 搶先。


線程 2 獲得舊 intArr 對象的對象鎖并試圖訪問其內存。


現在線程 1 持有由 intArr 引用的新對象的鎖，線程 2 持有由 intArr 引用的舊對象的鎖。因為兩個線程持有不同的鎖，所以它們可以并發執行 synchronized push 和 pop 方法，從而導致錯誤。很明顯，這不是所希望的結果。

這個問題是因 push 方法重新分配被鎖定對象的對象引用而造成的。當某個對象被鎖定時，其他線程可能在同一個對象鎖上被阻塞。如果將被鎖定對象的對象引用重新分配給另一個對象，其他線程的掛起鎖則是針對代碼中已不再相關的對象的。

您可以這樣修正這段代碼，去掉對 intArr 變量的同步，而對 push 和 pop 方法進行同步。通過將 synchronized 關鍵字添加為方法修飾符即可實現這一點。正確的代碼如下所示：

class Stack
{
//與前面相同...
public synchronized void push(int val)
{
//如果為空，則重新分配整數數組（即我們的 Stack）。
if (index == intArr.length)
{
stackSize *= 2;
int[] newintArr = new int[stackSize];
System.arraycopy(intArr, 0, newintArr, 0, intArr.length);
intArr = newintArr;
}
intArr[index]= val;
index++;
}

public synchronized int pop()
{
int retval;
if (index > 0)
{
retval = intArr[index-1];
index--;
return retval;
}
throw new EmptyStackException();
}
}


這個修改更改了實際上獲取的鎖。獲取的鎖是針對為其調用方法的對象的，而不是鎖定 intArr 變量所引用的對象。因為獲取的鎖不再針對 intArr 所引用的對象，所以允許代碼重新指定 intArr 對象引用。

原文轉自：http://www.kjueaiud.com