字符串的plus运算符的线程安全性，包括优化

Question

这篇文章说，a += b相当于

a = new StringBuilder()
    .append(a)
    .append(b)
    .toString();

假设我有以下代码：

public class MultiThreadingClass extends SomeThirdPartyClassThatExtendsObject{
    public void beginmt(String st) throws IOException {
        //st is a thread number
        st = new File("c:\\somepath").getCanonicalPath()+"\\"+st;
        System.out.println(st);
    }
}

假设beginmt在MultiThreading类的单个实例上同时运行多次（线程号为1至15500）。是否可能存在这样的实例，它可以打印以下内容，即某些线程号丢失并且某些数字加倍？

c:\somepath\2
c:\somepath\1
c:\somepath\1
c:\somepath\4
c:\somepath\5
c:\somepath\6
c:\somepath\7
c:\somepath\8
c:\somepath\8
c:\somepath\10
...

编辑：

可以肯定地说+运算符不会引起某些不安全的发布问题吗？我认为StringBuilder可以优化为类似于实例变量的东西，在这种情况下，它可能会不安全地发布。

编辑2：

只要检查了JLS，上面提到的帖子以及上面代码的类似类文件，要使用的StringBuilders似乎必须包含在不同的堆栈框架中。但是，我仍然想检查某种形式的积极优化是否可能以某种方式使StringBuilder被集中式StringBuilder取代。这听起来可能是可行的，因为当优化程序预测某个对象只是以非恒定方式实现时（实际上实际上该对象可能是恒定的），这对于优化器而言是合乎逻辑的。

找到了stringopts.cpp，但尚未找到完全检查它的时间。希望我能找到涉及此源文件详细信息的答案。

编辑3：

我仍在寻找包含针对可变对象的主动内联代码的答案。

Answer 1

每个线程将始终具有单独的StringBuilder实例。当线程不共享实例时，线程安全性不是问题。

因此，以下简单方法…

public class MyThreadSafeClass
{
  public String myMethod(String field1, String field2, String field3)
  {
     return field1 + field2 + field3;
  }
}

…将被编译为使用本地StringBuilder。

public class MyThreadSafeClass
{
  public String myMethod(String field1, String field2, String field3)
  {
     return new StringBuilder(field1).append(field2).append(field3).toString();
  }
}

每次输入方法时，StringBuilder都会创建一个新实例。该实例仅在该线程的范围内使用。

您是正确的，但是StringBuilders并不总是线程安全的。
（请参阅下文）如果多个线程开始调用该saveEvent方法，则它们可能同时在使用构建器。

public class History
{
  // thread-safety issues !!!! 
  // In fact, here you should use a StringBuffer or some locking.
  private StringBuilder historyBuilder = new StringBuilder();

  public void saveEvent(String event)
  {
     historyBuilder.append(event).append('\n');
  }

  public String getHistoryString()
  {
     return historyBuilder.toString();
  }
}

但是编译器优化不会创建这种构造。 将StringBuilder始终创建并只在同一个线程中使用。

我们可以尝试使事情变得更复杂（静态字段，多个类加载器，…），但总会再次出现，每个StringBuilder实例仅由1个线程创建和使用。

编辑：

可能有用的知识：这种优化发生 在字节码的生成过程中
。稍后在JIT编译过程中还有其他优化，但是这种优化不是其中之一。但是，JIT编译器确实会对最终性能产生重要影响。