Volatile 和 Synchronized 以解决竞争条件：单例成员字段

如何解决Volatile 和 Synchronized 以解决竞争条件：单例成员字段

我在尝试理解和修复 Fortify 扫描报告的错误时遇到了一些问题。我有这门课：

public class DaoImpl extends BaseDaoImpl {
    private static volatile String sNric;
    
    synchronized private void setInfo(InfoTO pers) {
        sNric = pers.getNRIC();
    }

    synchronized public InfoTO getInfo() { 
        InfoTO pers = new InfoTO();
        sNric = retrieveDetail();
        pers.setNRIC(sNric);
    }

    synchronized private String retrieveDetail() {
        // some logic to get info from database
    }
}

我的代码最初没有 static volatile 和 synchronized 关键字。 Fortify 在 Race Condition: Singleton Member Field 和 sNric

的变量声明处报告 sNric = retrieveDetail(); 警告

我进行了研究，发现了 this solution。但是，我对 volatile 和 synchronized 的概念不是很确定。上述建议的解决方案是否会导致一些死锁问题？

解决方法

volatile 与 synchronized 的“概念”是您可能不应该这样做。

如果您在所有访问和更新共享变量（例如您的 synchronized 变量）的方法中使用 sNric，那么声明 volatile 是多余且低效的。

至于您关于死锁的问题，我看不出有任何方法可以仅根据上面的代码获得死锁。 但是，您没有向我们展示 InfoTO 的代码或使用这些类的代码。涉及DaoImpl实例锁和其他锁的死锁并非不可能发生。

如果您担心 getInfo 调用 this.retrieveDetail 可能会死锁。这里只涉及一个（DaoImpl 实例）锁，并且 Java 原始锁是可重入的。 （如果一个线程试图获取一个它已经持有的原始锁，它不会被阻塞。）

最后，如果您担心线程安全，请检查 setNRIC 和 getNRIC 是否是线程安全的。如果不是，我认为上述内容不能安全地处理 InfoTo 对象。

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请注意，除非您考虑到它所依赖的其他类以及它使用/打算使用的方式，否则您无法推断类的线程安全性。

,

您没有真正为某个答案提供足够的信息和代码详细信息。但我会试一试。

AtomicReference

引用 comment above by scottb：

共享变量的线程安全是关于状态转换的可见性和原子性。

我通常更喜欢使用 the Atomic… classes 来解决可见性和原子性问题。这些类可以替代 volatile 和 synchronized。

在这种情况下，我们可以使用 AtomicReference 类将您当前所需的 String 值的引用作为其有效负载。请注意，我们将它标记为 final 作为对 AtomicReference 对象本身的引用永远不会改变。它的有效负载，一个引用（指针）将我们带到所需的 String 对象，确实发生了变化。在某一时刻，它可能指向 String 值 "dog"，而稍后它可能指向 String 值 "cat"。但是 String 的容器始终是完全相同的 AtomicReference 对象，是包含文本的包装器，包含 String 对象。

如果您的 InfoTO 类如下所示：

package work.basil.example;

public class InfoTO
{
    private String nric ;

    public String getNric ( ) { return this.nric; }

    public void setNric ( String nric ) { this.nric = nric; }
}

...那么您的 DaoImpl 可能看起来像这样：

package work.basil.example;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

public class DaoImpl
{
    private AtomicReference < String > sNric;

    private void setInfo ( InfoTO pers )
    {
        this.sNric.set( pers.getNric() );
    }

    public InfoTO getInfo ( )
    {
        InfoTO pers = new InfoTO();
        String s = retrieveDetail();
        pers.setNric( s );
        return pers ;
    }

    private String retrieveDetail ( )
    {
        return this.sNric.get();
    }
}

你的台词：

        sNric = retrieveDetail();
        pers.setNRIC(sNric);

……对我来说没有意义。您使用一个字段来保存临时值。所以我用一个局部变量代替。

你的 retrieveDetail 方法对我来说毫无意义。您似乎正在从对数据库的调用返回与您在字段 sNric 中缓存的字符串值完全相同的字符串值。因此，我更改了该方法以访问缓存字段 sNric。这似乎更符合您的预期逻辑，更重要的是，显示了 AtomicReference 的 getter 和 setter 正在运行。

当然，正如其他人所说，您可能在没有向我们展示的大量代码中存在其他线程安全问题。