今日面试之项目拷打：锁与事务的深度解析
前言：
今天在做云图库项目的空间模块，简单总结一下今天学到的一些新东西
项目代码背景：
@Overridepublic long addSpace(SpaceAddRequest spaceAddRequest, User loginUser) {//1.填充默认参数值//转换实体类和DTOSpace space=new Space();BeanUtils.copyProperties(spaceAddRequest,space);//填充容量和大小Integer spaceLevel = space.getSpaceLevel();if(spaceLevel==null){space.setSpaceLevel(spaceAddRequest.getSpaceLevel());}if(space.getMaxSize()==null){space.setMaxSize(SpaceLevelEnum.getEnumByValue(spaceLevel).getMaxSize());}if(space.getMaxCount()==null){space.setMaxCount(SpaceLevelEnum.getEnumByValue(spaceLevel).getMaxCount());}//2.校验参数validSpace(space, true);//3.校验权限，非管理员只能创建普通级别的空间Long userId = loginUser.getId();space.setUserId(userId);if (SpaceLevelEnum.COMMON.getValue() != spaceAddRequest.getSpaceLevel() && !userService.isAdmin(loginUser)) {throw new BusinessException(ErrorCode.NO_AUTH_ERROR, "无权限创建指定级别的空间");}//4.控制同一用户只能创建一个私有空间String lock = String.valueOf(userId).intern();synchronized (lock){Long newSpaceId = transactionTemplate.execute(status -> {//判断是否已有空间boolean exists = this.lambdaQuery().eq(Space::getUserId, userId).exists();//如果已有则不能创建if (exists) {throw new BusinessException(ErrorCode.OPERATION_ERROR, "每个用户仅能创建一个私有空间");}//创建boolean save = this.save(space);ThrowUtils.throwIf(!save, ErrorCode.OPERATION_ERROR, "创建私有空间失败");//返回新写入的数据idreturn space.getId();});return Optional.ofNullable(newSpaceId).orElse(-1L);}}问题一：
为什么这里使用到transactionTemplate而不是直接在方法上增加@Transactional ？
答：①（业务逻辑角度）从时间线上来看，假设同一个用户在一个时间切片内连续发出两次请求，此时第一次请求获取到锁并完成了数据库的新增然后释放锁，因为用的是事务注解在方法上，所以是在方法完成后才会提交事务，但当方法还没有返回结果时，第二次请求迅速拿到锁开始业务逻辑处理，由于上一次事务没有提交，就导致了第二次请求再一次在数据库中新增了一条记录（这就违反了业务逻辑）。
时间 →
┌───────────────────────────────┬───────────────────────────────┐
│ 线程 A（请求 1） │ 线程 B（请求 2） │
├───────────────────────────────┼───────────────────────────────┤
│ 开启事务 T1 │ │
│ 获取锁 │ │
│ 校验：库中无记录 │ │
│ 插入记录（未提交，仍在事务中） │ │
│ 释放锁 │ │
│ │ 获取锁成功 │
│ │ 校验：仍查不到记录（T1未提交）│
│ │ 插入记录（未提交，T2中） │
│ │ 释放锁 │
│ 提交事务 T1（记录1真正落库） │ │
│ │ 提交事务 T2（记录2真正落库） │
└───────────────────────────────┴───────────────────────────────┘最终结果：同一用户有两条记录 ❌
②（并发安全角度）
如果整个方法都加上了 @Transactional：
事务会在方法一开始就开启，然后才进入
synchronized块。多个线程同时进来时，虽然
synchronized还能保证同一个userId串行化，但此时数据库连接和事务资源已经被占用。如果线程很多，就可能撑爆连接池。
等锁释放时，有些事务可能已经超时。
事务范围过大 → 把校验逻辑、加锁等待也算进事务里，这些其实不需要事务，却占用了事务资源。
而 transactionTemplate 的写法，只有真正需要保证原子性的 查询+保存 才跑在事务里，外层的锁竞争和参数校验都不会拖慢数据库事务。
问题二：
为什么String lock = String.valueOf(userId).intern();要用userId作为锁对象？
答：
每个用户对应一个唯一的
userId。通过
String.valueOf(userId)把userId转成字符串，再用.intern()保证：JVM 内部 相同内容的字符串只会有一份引用(后面有详细解释)。
所以
synchronized(lock)针对的是同一个用户唯一的锁对象。
String lock1 = String.valueOf(1001).intern();
String lock2 = String.valueOf(1001).intern();
System.out.println(lock1 == lock2); // true两个线程拿到的是 同一个锁对象 → 线程安全。
不同用户的
userId→ 不同锁对象 → 不互相阻塞，提高并发。
问题三：
为什么JVM 内部 相同内容的字符串只会有一份引用？
答：
这是一个 Java 字符串常量池（String Pool） 的机制问题。我们慢慢拆开解释。
1. 字符串常量池的概念
在 Java 中，字符串是不可变对象（
String是 immutable 的）。为了节省内存和提高效率，JVM 在 方法区/元空间 中维护一个 字符串常量池（String Pool）。
任何 编译时的字面量字符串 或者通过
intern()方法的字符串，都会放入常量池中。
2. 为什么相同内容的字符串只有一份引用
当你创建一个字符串时：
String s1 = "hello"; String s2 = "hello";JVM 会先去 常量池 查找是否有
"hello"。如果存在，就直接返回常量池中的引用。
如果不存在，才会新建一个对象放入池中。
因此：
System.out.println(s1 == s2); // true两个变量 引用的是同一个对象，而不是两个不同的对象。
3. intern() 的作用
当你有一个 运行时生成的字符串：
String s3 = new String("hello");这是在堆上创建了一个新对象，引用和常量池不同：
System.out.println(s1 == s3); // false
使用
intern()：String s4 = s3.intern();JVM 会检查常量池中是否有
"hello"。如果有 → 返回常量池的引用。
如果没有 → 将 s3 的内容放入池中，并返回引用。
这样就保证了 相同内容的字符串在常量池中只有一份引用。
| 写法 | 对象位置 | 引用关系 |
|---|---|---|
String s1 = "hello"; | 常量池 | s1 指向池中对象 |
String s2 = "hello"; | 常量池 | s2 指向同一个池中对象 |
String s3 = new String("hello"); | 堆（Heap） | s3 指向新对象，与池中不同 |
s3.intern() | 常量池 | 返回池中对象的引用 |
为了给大家彻底理清这个问题，我最后补充一个问题：
问题四：
项目中第一次执行String s3 = new String("hello");会发生什么？
答：
1. 执行 String s3 = new String("hello");
"hello"是 字面量，会先被 放入常量池（如果还没放的话）。JVM 在类加载或首次使用时，会在常量池中创建
"hello"的唯一引用。
new String("hello")会在 堆上新建一个 String 对象（即 s3 指向的对象），内容是"hello"。此时堆对象和常量池对象是两个不同的对象：
常量池: "hello" ← JVM唯一
堆对象: s3 -> "hello"（新对象）
此时若是执行s3.intern()
intern()会去 常量池查找是否存在相同内容的字符串：如果存在 → 返回 常量池中的引用
如果不存在 → 把 s3 的引用放入常量池，并返回该引用
在你这个例子中，常量池里已经有
"hello"（第一次使用"hello"字面量时就放进去的），所以：String s4 = s3.intern(); s4 == s1 // true，指向常量池对象 s3 == s4 // false，堆对象和池对象不同