删除作为Monitor的对象后锁是否会移除？并发场景下同步状态如何？

问题场景 #

假设存在一个全局公共Map，其中存储的对象被用作其他类方法中synchronized代码块的监视器（Monitor）。当我们从Map中移除这些对象，且垃圾回收器（GC）将它们从应用内存中清除时，会发生什么？

示例代码 #

LockTable类 #

public final class LockTable {
    public static final Map<String, Object> lockers = new HashMap<>();
}

FirstClass类 #

public class FirstClass {
    public void methodWithRemovingKey() throws InterruptedException {
        String someKey = "someKey";

        new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {}

            System.out.println("Removing key " + someKey);
            LockTable.lockers.remove(someKey);
        }).start();

        new SecondClass().methodWithSynchronizedBlock(someKey);
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new FirstClass().methodWithRemovingKey();
    }
}

SecondClass类 #

public class SecondClass {
    public void methodWithSynchronizedBlock(String key) throws InterruptedException {
        System.out.println("Entered methodWithSynchronizedBlock");

        synchronized (LockTable.lockers.computeIfAbsent(key, k-> new Object())) {
            System.out.println("Synchronized object is used " + LockTable.lockers.get(key));
            Thread.sleep(10000);
            System.out.println("Synchronized object was used " + LockTable.lockers.get(key));
        }

        System.out.println("Exit methodWithSynchronizedBlock");
    }
}

程序输出 #

Entered methodWithSynchronizedBlock
Synchronized object is used java.lang.Object@96532d6
Removing key someKey
Synchronized object was used null
Exit methodWithSynchronizedBlock

核心问题 #

在并发环境下出现该场景时，同步机制会受到何种影响？对应的锁是否会被移除？

解答 #

核心结论：同步机制不会失效，当前持有的锁也不会被移除 #

• synchronized锁定的是对象实例本身，而非Map中的引用。线程进入同步块时，已经通过computeIfAbsent获取到了具体的Object实例，此时锁就绑定在这个实例上。即便后续Map移除了该对象的引用，线程持有的锁依然有效，直到同步块执行完毕才会释放。
• 同步块执行期间，线程本身持有该对象的引用，GC不会回收这个对象——只有当同步块执行完毕、线程释放锁，且没有其他引用指向该对象时，GC才会将其回收。从输出也能看到，移除Map键后，同步块依然正常执行到结束，说明锁全程有效。

并发场景下的风险 #

• 锁复用失效：如果后续有其他线程用同一个key调用computeIfAbsent，会创建新的Object实例作为锁。这会导致不同线程针对同一个key使用不同的锁，完全失去互斥效果，引发并发安全问题（比如多个线程同时进入本应互斥的代码块）。
• 竞态条件：如果移除操作和computeIfAbsent操作没有额外同步，可能出现竞态：比如线程A在执行computeIfAbsent时，线程B刚好移除了key，导致线程A创建新对象；后续线程C用同一个key又拿到另一个新对象，锁逻辑完全混乱。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexander Volkov