Ist Java Regex Thread sicher?

Ich habe eine Funktion, die verwendet Pattern#compileund Matchereine Liste von Zeichenfolgen nach einem Muster durchsucht.

Diese Funktion wird in mehreren Threads verwendet. Jeder Thread hat ein eindeutiges Muster, das Pattern#compilebeim Erstellen des Threads übergeben wird. Die Anzahl der Threads und Muster ist dynamisch, was bedeutet, dass ich Patternwährend der Konfiguration weitere s und Threads hinzufügen kann .

Muss ich synchronizediese Funktion aktivieren, wenn sie Regex verwendet? Ist Regex im Java-Thread sicher?

Ja , aus der Java-API-Dokumentation für die Pattern-Klasse

Instanzen dieser Klasse (Muster) sind unveränderlich und können von mehreren gleichzeitigen Threads verwendet werden. Instanzen der Matcher-Klasse sind für eine solche Verwendung nicht sicher.

Wenn Sie leistungsorientierten Code betrachten, versuchen Sie, die Matcher-Instanz mithilfe der reset () -Methode zurückzusetzen, anstatt neue Instanzen zu erstellen. Dies würde den Status der Matcher-Instanz zurücksetzen und sie für die nächste Regex-Operation verwenden. Tatsächlich ist der in der Matcher-Instanz verwaltete Status dafür verantwortlich, dass er für den gleichzeitigen Zugriff nicht sicher ist.

Thread-Sicherheit mit regulären Ausdrücken in Java

ZUSAMMENFASSUNG:

Die Java-API für reguläre Ausdrücke wurde so konzipiert, dass ein einzelnes kompiliertes Muster für mehrere Übereinstimmungsvorgänge gemeinsam genutzt werden kann.

Sie können Pattern.matcher () für dasselbe Muster sicher aus verschiedenen Threads aufrufen und die Matcher sicher gleichzeitig verwenden. Pattern.matcher () ist sicher, Matcher ohne Synchronisation zu erstellen . Obwohl die Methode innerhalb der Pattern-Klasse nicht synchronisiert ist, wird eine flüchtige Variable namens compiled immer nach dem Erstellen eines Musters festgelegt und zu Beginn des Aufrufs von matcher () gelesen . Dies zwingt jeden Thread, der sich auf das Muster bezieht, den Inhalt dieses Objekts korrekt zu "sehen".

Auf der anderen Seite sollten Sie einen Matcher nicht für verschiedene Threads freigeben. Wenn Sie dies jemals getan haben, sollten Sie zumindest eine explizite Synchronisierung verwenden.

Während Sie sich daran erinnern müssen, dass die Thread-Sicherheit auch den umgebenden Code berücksichtigen muss, scheinen Sie Glück zu haben. Die Tatsache, dass Matcher mit der Matcher- Factory-Methode des Musters erstellt werden und keine öffentlichen Konstruktoren haben, ist ein positives Zeichen. Ebenso verwenden Sie die statische Kompilierungsmethode , um das umfassende Muster zu erstellen .

Kurz gesagt, wenn Sie so etwas wie das Beispiel machen:

Pattern p = Pattern.compile("a*b");
Matcher m = p.matcher("aaaaab");
boolean b = m.matches();

du solltest es ziemlich gut machen.

Follow-up zum Codebeispiel zur Verdeutlichung: Beachten Sie, dass dieses Beispiel stark impliziert, dass der so erstellte Matcher mit dem Muster und dem Test threadlokal ist. Das heißt, Sie sollten den so erstellten Matcher keinem anderen Thread aussetzen.

Ehrlich gesagt, das ist das Risiko von Fragen zur Thread-Sicherheit. Die Realität ist, dass jeder Code threadsicher gemacht werden kann, wenn Sie sich genug anstrengen. Glücklicherweise gibt es wundervolle Bücher , die uns eine ganze Reihe von Möglichkeiten lehren, wie wir unseren Code ruinieren können. Wenn wir uns von diesen Fehlern fernhalten, reduzieren wir unsere eigene Wahrscheinlichkeit von Threading-Problemen erheblich.

Ein kurzer Blick auf den Code für Matcher.javazeigt eine Reihe von Mitgliedsvariablen, einschließlich des übereinstimmenden Texts, Arrays für Gruppen, einige Indizes zum Verwalten des Speicherorts und einige booleans für andere Status. Dies alles deutet auf einen Zustand hin Matcher, der sich nicht gut verhält, wenn mehrere darauf zugreifen Threads. So auch das JavaDoc :

Instanzen dieser Klasse können nicht von mehreren gleichzeitigen Threads verwendet werden.

Dies ist nur dann ein Problem, wenn Sie, wie @Bob Cross hervorhebt, alles daran setzen, Ihre Verwendung Matcherin separaten Threads zuzulassen . Wenn Sie dies tun müssen und glauben, dass die Synchronisierung ein Problem für Ihren Code darstellt, können Sie ein ThreadLocalSpeicherobjekt verwenden, um einen Matcherpro Arbeitsthread zu verwalten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Sie die kompilierten Muster wiederverwenden (in statischen Variablen behalten) und ihnen mitteilen können, dass sie Ihnen bei Bedarf neue Matcher geben sollen, um diese Regex-Pattens anhand einer Zeichenfolge zu validieren

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

/**
 * Validation helpers
 */
public final class Validators {

private static final String EMAIL_PATTERN = "^[_A-Za-z0-9-]+(\\.[_A-Za-z0-9-]+)*@[A-Za-z0-9-]+(\\.[A-Za-z0-9-]+)*(\\.[A-Za-z]{2,})$";

private static Pattern email_pattern;

  static {
    email_pattern = Pattern.compile(EMAIL_PATTERN);
  }

  /**
   * Check if e-mail is valid
   */
  public static boolean isValidEmail(String email) { 
    Matcher matcher = email_pattern.matcher(email);
    return matcher.matches();
  }

}

siehe http://zoomicon.wordpress.com/2012/06/01/validating-e-mails-using-regular-expressions-in-java/ (am Ende) in Bezug auf das Muster RegEx oben verwendete für die Validierung von E-Mail ( falls es nicht den Anforderungen für die E-Mail-Validierung entspricht, wie hier veröffentlicht)