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演示synchronized锁机制用法的简单Demo

news 2025/8/24 11:31:32

演示synchronized锁机制用法的简单Demo。我们以"银行开户"场景为例：每个用户只能创建一个账户（模拟类似原代码中每个用户只能有一个私有空间的限制）。

第1步：创建项目结构

demo-lock
├── src/main/java/com/example/demo/
│   ├── controller/AccountController.java
│   ├── entity/Account.java
│   ├── mapper/AccountMapper.java
│   ├── service/AccountService.java
│   └── DemoApplication.java
└── src/main/resources/└── application.yml

第2步：添加依赖（pom.xml）

<dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.baomidou</groupId><artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId><version>3.5.3.1</version></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><scope>runtime</scope></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><optional>true</optional></dependency>
</dependencies>

第3步：实体类 Account.java

@Data
@TableName("t_account")
public class Account {@TableId(type = IdType.AUTO)private Long id;private Long userId;private BigDecimal balance;
}

第4步：Mapper接口 AccountMapper.java

public interface AccountMapper extends BaseMapper<Account> {
}

第5步：Service层 AccountService.java

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class AccountService {private final AccountMapper accountMapper;// 无锁版本（存在并发问题）public void createAccountUnsafe(Long userId) {Long count = accountMapper.selectCount(new QueryWrapper<Account>().eq("user_id", userId));if (count > 0) {throw new RuntimeException("用户已存在账户");}Account account = new Account();account.setUserId(userId);account.setBalance(BigDecimal.ZERO);accountMapper.insert(account);}// 有锁版本（线程安全）public void createAccountWithLock(Long userId) {String lockKey = String.valueOf(userId).intern();synchronized (lockKey) {createAccountUnsafe(userId);}}
}

第6步：Controller层 AccountController.java

@RestController
@RequiredArgsConstructor
public class AccountController {private final AccountService accountService;// 不安全的开户接口（用于演示并发问题）@GetMapping("/unsafe/{userId}")public String unsafeCreate(@PathVariable Long userId) {try {accountService.createAccountUnsafe(userId);return "开户成功";} catch (Exception e) {return e.getMessage();}}// 安全的开户接口（使用synchronized锁）@GetMapping("/safe/{userId}")public String safeCreate(@PathVariable Long userId) {try {accountService.createAccountWithLock(userId);return "开户成功";} catch (Exception e) {return e.getMessage();}}
}

第7步：配置文件 application.yml

spring:datasource:url: jdbc:mysql://localhost:3306/demo?useSSL=false&characterEncoding=utf8username: rootpassword: your_passwordmybatis-plus:configuration:map-underscore-to-camel-case: true

第8步：测试步骤

初始化数据库

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS demo;
USE demo;CREATE TABLE t_account (id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,user_id BIGINT NOT NULL UNIQUE,balance DECIMAL(10,2) NOT NULL DEFAULT 0
);
ALTER TABLE t_account DROP INDEX user_id;

启动应用

mvn spring-boot:run

并发测试（使用JMeter或Postman）

测试不安全接口：

用多个线程同时调用 GET http://localhost:8080/unsafe/123
可能结果：成功创建多个账户（违反唯一约束）

测试安全接口：

用多个线程同时调用 GET http://localhost:8080/safe/456
结果：只会有第一个请求成功创建账户

关键代码解释

锁对象的选择：

String lockKey = String.valueOf(userId).intern();

intern()保证相同userId值返回同一个String对象（来自字符串常量池）
不同userId对应的锁对象不同，实现细粒度锁

同步代码块：

synchronized (lockKey) {// 临界区代码
}

确保同一用户的并发请求串行执行
不同用户的请求可以并行处理

典型输出对比

无锁接口测试结果：

第一次请求：开户成功（创建账户）
第二次请求：Duplicate entry '123' for key 'user_id'（违反唯一约束）

有锁接口测试结果：

第一次请求：开户成功（创建账户）
后续所有请求：用户已存在账户（业务校验拦截）

总结说明表格

关键点	说明
synchronized范围	基于用户ID的细粒度锁，不影响其他用户操作
String.intern()	保证相同userid得到的String是同一个对象（来自字符串常量池）
事务边界	在锁范围内包含整个事务操作（确保查询和插入操作的原子性）
性能影响	只对相同用户的并发请求串行化处理，不影响不同用户的并发处理
适用场景	需要基于特定维度（如用户ID）进行并发控制的场景

可以通过这个Demo逐步体验：