同步整数不能正确锁定

我有一些代码synchronized用来保护我递增的计数器count++

我希望我正确地保护了代码部分,因此得到2_0000_0000了结果,因为count在多次执行它之后,这将是正确的值,多线程。

但是,在运行代码时,我得到一个低于预期的值2_0000_0000,就好像我synchronized没有正确保护代码部分一样。

为什么会这样,我做错了什么?

public class Test {
    private static Integer count = 0;

    private static void add10K() {
        long idx = 0;
        while (idx++ < 1_0000_0000) {
            synchronized (count){
                count += 1;
            }
        }
    }

    public static long calc() {
        Thread th1 = new Thread(Test::add10K);
        Thread th2 = new Thread(Test::add10K);
        th1.start();
        th2.start();
        try {
            th1.join();
            th2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return count;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(calc());
    }
}

回答

问题描述

Javassynchronized将锁存储在变量后面的实际对象中,而不是变量本身。

因此,当您将不同的对象分配给该变量时,您将拥有一个新的新锁。

现在,当您这样做时count++,这实际上不会修改Integer而是返回一个新Integer对象(该类是不可变的)。所以count变量被重新分配。


为了帮助解释我的观点,请考虑以下情况:

Person person = new Person("John");
...
synchronized (person) {
...
}

锁存储在John 中,而不是存储在变量person本身中。所以当有人现在这样做时:

person = new Person("Jane");

synchronized不再受保护,可以再次进入,因为Jane还没有锁定。


对象锁定习语

这就是为什么锁应该只放在final变量上,以避免这个问题。此外,您应该为此专门指定一个特定的对象。适合您情况的惯用方法是:

private static final Object lock = new Object();

然后改为同步:

synchronized (lock) { ... }

其他非常常见的选择是锁定类或this(对于非静态情况)。所以例如synchronized (Test.class)。不过,拥有一个专门的对象有一些优势。


资源

如果您喜欢书籍,请参阅Effective Java第 82 条解释私有对象锁习惯用法

另请参阅 SO 线程关于Java 多线程中“私有最终对象”锁定的用途是什么?

最后是Oracle 安全编码标准§Rule 09. Locking (LCK)#LCK00-J。本身:


以上是同步整数不能正确锁定的全部内容。
THE END
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