Java synchronized 區塊同步變數：字串重新賦值導致鎖失效的陷阱與解決

現象：同步區塊卻輸出兩行

private static String lock = "";
synchronized(lock) {
    lock = "changed"; // 關鍵錯誤！
    while (true);     // 無限迴圈
}

兩執行緒分別呼叫兩個同步方法，理應只有一個進入無限迴圈，但實際輸出：

method1
staticMethod1

說明兩執行緒同時進入了同步區塊，同步失效。

根因：String 不可變，重新賦值換新物件

String s = "hello";
System.out.println(s.hashCode()); // 123
s = "world";
System.out.println(s.hashCode()); // 456  // hashCode 改變 = 新物件

• 執行緒 A 進入 synchronized(lock)，鎖住「舊字串物件」。
• 執行緒 A 執行 lock = "changed"，lock 參考指向「新字串物件」。
• 執行緒 B 進入 synchronized(lock)，鎖住的是「新字串物件」，與 A 鎖不同，不互斥。

解決方案：final 宣告鎖物件

private final static String LOCK = ""; // 編譯期保證不被重新賦值
// 或
private final static Object LOCK = new Object(); // 推薦：專用不可變物件

• final 保證參考不變，鎖物件恆為同一個。
• 慣例使用 new Object() 或 new byte[0] 作為純鎖物件，語意清晰。

兩種理解角度

1. 方法視角：用類變數鎖住關鍵方法，確保同一時間只有一個執行緒執行。
2. 變數視角：用同步區塊保護共享變數，確保同一時間只有一個執行緒讀寫。

本質相同：監視器鎖的互斥性。

注意事項

• synchronized 參數必須是物件參考，基本型別（int、boolean 等）無法直接同步。
• 同步區塊內嚴禁修改鎖參考，若需動態鎖，請用 ConcurrentHashMap 等進階結構。