如何判断是否在 Java 的同步块中？答案

【问题标题】：How to tell if in a synchronised block in Java?如何判断是否在 Java 的同步块中？
【发布时间】：2020-08-23 10:37:28
【问题描述】：

这一定有一个简单的答案，但我只是不知道它是什么......如果我说，在 Java 中执行以下操作：

class First{
    public void first(){
        Second second=new Second();

        synchronized(this){
            second.second(this);
        }

        second.second(this);
    }
}

如何在Second.second 中检查在调用此方法之前已获得同步锁，如果不是这种情况可能会抛出异常？例如：

class Second{
    public void second(First first){
        if(!/*want to test that lock obtained for first, but don't know how*/){
            throw new RuntimeException("Must lock first!");
        }
    }
}

如果上面的代码不明显，我希望第二次调用 Second.second 以抛出 RuntimeException。

【问题讨论】：

标签： java synchronized

【解决方案1】：

有一个方法:)

public void second(First first) {
    if (!Thread.holdsLock(first)) throw new IllegalStateException("Lock required");
}

但是，你不想要这个。

你想要的是这个：

public void second(First first) {
    synchronized (first) {
        // do stuff
    }
}

如果一个线程持有一个锁，然后你再次同步，那是免费的，不会破坏任何东西：它不需要时间，也不会冻结你的线程。您可以重新获取您的线程已经持有的锁。 Java 维护一个计数器。（锁是可重入的）。

要求调用者获得这个锁似乎很愚蠢；为什么不自己购买呢？如果调用者已经获得它，没问题。没有时间浪费，代码继续运行。

NB：就代码风格而言，抛出 RuntimeException 是不好的，并且在消息中放置一个感叹号是非常糟糕的（想想看；90% 以上的异常消息会以 ! 结尾查看日志真的很烦人）。我认为你也不需要像这样提前退出的大括号。因此，如果您必须使用“检查并抛出”样式，则 sn-p 会为您编写一些修复程序:)

【讨论】：

我可能只是为了表述我的示例而粗心地简短，并且不会真正编写这样的代码。

【解决方案2】：

我希望第二次调用 Second.second 来抛出 RuntimeException 如果这对上面的代码不明显。

我认为这是个坏主意。要么您希望 First 处理锁，其次不关心，要么 Second 处理锁，无论它是 First 还是 Third。

如果我们将它与标准库中的类进行比较，我们可能会看看 HashMap 与 ConcurrentMap。 HashMap 是一个非线程安全的类 - 也就是说，它与您的示例中的 Second 相同。 ConcurrentMap 是一个“线程安全”类——也就是说，它处理自己的同步操作。

这实际上取决于什么构成“线程安全”，因此需要更多地了解如何使用该类来了解线程安全的 ConcurrentMap 方法是否真正提供线程安全。

除了 First 之外，还有其他人可以访问 Second 的同一个实例，并且您正在从这个角度防范多线程访问吗？如果是这样，ConcurrentMap 方法可能更合适。在多线程环境中，Second 本身是否会发生多个操作？如果是这样，手动锁定 First 会更合适。

使用 map 对 Second 进行多项操作的示例。

Map<Integer, String> map...
... // lets say map has 3 elements by this point and there are 2 threads running.
if (map.size() < 4)
{ // <--- thread may switch here, so both threads are inside the if block
    map.put(map.size(), "This map is too small");
  // Both threads have put in "This map is too small" to the map.
}

对于这个简单的sn-p，无论map是HashMap还是ConcurrentMap，我们都无法防止“This map is too small”被添加两次。因此，尽管 ConcurrentMap 提供了“线程安全”，但这段代码实际上并不是线程安全的。因此，我们需要一个外部锁：

...
synchronized (map)
{
   if (map.size() < 4)
   {
      map.add(map.size(), "This map is too small");
   }
}

所以在这种情况下，ConcurrentMap 将没有任何好处，使用更简单的 HashMap 将是正确的选择。

【讨论】：