示例一

在没有使用synchronized锁的情况下:

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class NonSynchronizedSchoolExample {private static final Map<String, Integer> schoolCountMap = new HashMap<>();  // 存储每个学校的交卷数量public static void main(String[] args) {// 创建三个线程，模拟不同学校的学生交卷Thread thread1 = new Thread(new SubmitPaperTask("西华师范大学"), "Thread-1");Thread thread2 = new Thread(new SubmitPaperTask("西南石油大学"), "Thread-2");Thread thread3 = new Thread(new SubmitPaperTask("西南石油大学"), "Thread-3");thread1.start();thread2.start();thread3.start();}// 创建任务类，模拟学生交卷static class SubmitPaperTask implements Runnable {private final String school;public SubmitPaperTask(String school) {this.school = universityName;}@Overridepublic void run() {// 直接访问并修改 HashMap，未考虑线程安全Integer count = schoolCountMap.get(school);if (count == null) {count = 0;  // 如果没有该学校的记录，默认值为0}// 模拟学生交卷System.out.println(school + " 的学生正在交卷...");try {Thread.sleep(1000);  // 模拟交卷时间schoolCountMap.put(school, count + 1);  // 增加该学校的交卷数量System.out.println(school + " 的学生交卷完毕！ 当前交卷数量: " + (count + 1));} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
}

在没有使用synchronized的情况下，结果可能出现：

西华师范大学 的学生正在交卷...
西南石油大学 的学生正在交卷...
西华师范大学 的学生交卷完毕！ 当前交卷数量: 1
西南石油大学 的学生交卷完毕！ 当前交卷数量: 1
西南石油大学 的学生正在交卷...
西南石油大学 的学生交卷完毕！ 当前交卷数量: 1

示例二

使用synchronized锁的情况下：

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentMap;@RestController
public class SynchronizedSchoolController {// 存储每个学校的交卷数量private static final Map<String, Object> lockMap = new HashMap<>();  // 存储每个学校的锁对象// 接收交卷请求@GetMapping("/submitPaper/{school}")public String submitPaper(@PathVariable String school) {synchronized (this) {  // 锁住该学校的锁对象// 获取当前学校的交卷数量，如果没有则初始化为0Integer count = schoolCountMap.get(school);if (count == null) {count = 0;  // 如果没有该学校的记录，默认值为0}// 模拟学生交卷try {Thread.sleep(1000);  // 模拟交卷时间schoolCountMap.put(school, count + 1);  // 增加该学校的交卷数量return school + " 的学生交卷完毕！ 当前交卷数量: " + (count + 1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();return "交卷失败！";}}}
}

在这种情况下，synchronized锁住的当前实例对象，在这种情况下，我们都每一个线程都是串行执行的。

示例三：

我现在想要改进代码，我可以用synchronized锁住（school）这个字符串，这样不同学校的线程就是并行的，相同学校的就是串行执行的。

。。。
synchronized (school)
。。。

使用synchronized锁school字符串的情况下，如果我们使用http接口的发送去请求的话，spring的底层不是发送传递的“西华师范大学”“西南石油大学”这样的字符串常量，而是通过new String（“西华师范大学”）这样的方式去传递string对象。这种情况下锁的资源是三个不同的对象，没有同一个资源的互斥，就会发送并行。

这涉及到 字符串池（String Pool）和 字符串对象的创建方式：

字符串常量（字符串池）：

在 Java 中，字符串常量（例如 "西华师范大学"）会被存储在一个特殊的内存区域，称为 字符串池。当你创建一个字符串常量时，JVM 会检查池中是否已经存在相同的字符串对象，如果存在，就会返回池中的引用，否则将该字符串放入池中。

String str1 = "西华师范大学";  // 会被存储在字符串池中
String str2 = "西华师范大学";  // str1 和 str2 引用同一个对象

通过 new String() 创建字符串对象：

通过 new String("西华师范大学") 创建的字符串对象不再从字符串池中获取对象，而是直接在堆内存中创建一个新的 String 对象。这意味着，每次调用 new String() 都会创建一个新的对象，即使其内容与字符串池中的常量相同。

String str1 = new String("西华师范大学");  // 会在堆中创建一个新的 String 对象
String str2 = new String("西华师范大学");  // str1 和 str2 引用不同的对象

所以直接synchronized (school)还是会出现异常。

 

示例四：

为了解决示例三的问题，我们想到了直接synchronized ()字符串常量。 因为字符串常量都是存放在字符串常量池当中的，是唯一的，能够形成资源互斥。

synchronized(school.intern())

但是字符串常量池里面的字符串是全局唯一的，可能会阻塞相同锁资源的不同操作，所以进一步改进：

我们通过ConcurrentMap创建一个锁对象

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentMap;@RestController
public class SynchronizedSchoolController {// 使用 ConcurrentHashMap，确保线程安全private static final ConcurrentMap<String, Integer> schoolCountMap = new ConcurrentHashMap<>();  // 存储每个学校的交卷数量private static final ConcurrentMap<String, Object> lockMap = new ConcurrentHashMap<>();  // 存储每个学校的锁对象// 接收交卷请求@GetMapping("/submitPaper/{school}")public String submitPaper(@PathVariable String school) {// 获取每个学校的锁对象，确保每个学校有独立的锁Object lock = lockMap.computeIfAbsent(school, key -> new Object());synchronized (lock) {  // 锁住该学校的锁对象// 获取当前学校的交卷数量，如果没有则初始化为0Integer count = schoolCountMap.get(school);if (count == null) {count = 0;  // 如果没有该学校的记录，默认值为0}// 模拟学生交卷try {Thread.sleep(1000);  // 模拟交卷时间schoolCountMap.put(school, count + 1);  // 增加该学校的交卷数量return school + " 的学生交卷完毕！ 当前交卷数量: " + (count + 1);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();return "交卷失败！";}}}
}