Java Basic - Synchronized with String intern

Problem

下面程式碼是相當常見的lazy-instantiation。但在多執行緒存取時，會針對某一相同的key產生多個不同instance。也許最後在map中僅存著一份instance，但如果CreateCache動作耗時或有其它沒預料到的side-effect呢?

private volatile Map<String, Object> mCacheMap= new ConcurrentHashMap<String, Object>();
 
public Object getCache(String key){
	if(!mCacheMap.contains(key)){
		mCacheMap.put(key, createCache(key));
	}
	return mCacheMap.get(key);
}

最常見的解法是在method上增加synchronized，

public synchronized  Object getCache(String key){
  // ...
}

或在method內增加synchronized block，

public Object getCache(String key){
	synchronized(mCacheMap){
		// ...
	}
}

上面兩種方式，都屬於不管怎樣就是做同步的控管。但我們只需要針對key相同的情形做控管，才能獲得比較好的效能。

How to?

String的intern method，可以讓你相同字串但不同物件回傳相同的instance，所以我們“也許”可以寫成這樣:

public Object getCache(String key){
	synchronized(key.intern()){
		// ...
	}
}

但對沒使用過的東西，我無法放100萬個心下來，所以稍微google了這method的資訊。赫然發現，許多的人都不推使用String intern()。觀看intern裡面的實做，最後會呼叫到JVM的native code，因此這實做是綁在JVM上的。詳細可以看這篇，還包含了效能測試結果。

總結裡面的重點是:

1. intern建立了一個String Pool。
2. Java6 Pool存在PermGen中，必須將PermGen調大。
3. Java7與8 Pool存在Heap中，效能會受GC與預設pool size影響。
4. 要用intern就是要去tune參數。

如果嫌麻煩不想tune JVM參數，裡面也提到自行實做此String pool。而google guava也做了這樣的東西:

private Interner<String> mStringInterer = Interners.newWeakInterner();
 
public Object getCache(String key){
	synchronized(mStringInterer.intern(key)){
		// ...
	}
}

它是thread-safe的，你也可以根據自己的需求選擇要使用Weak Reference還是Strong Reference。

Reference

• Java String intern
• Problem with synchronizing on string objects
• String intern in java 6, 7, 8
• 在jdk7下慎用String.intern()作为synchronized的对象锁