Java Hashtable同步异常：为何无法稳定输出预期值1000？

Hashtable确实是线程安全的，它的get()和put()方法各自都是同步的，但你代码里的map.put("key", map.get("key")+1)是多个独立同步方法的组合操作，整体不具备原子性。

这个复合操作可以拆成三个独立步骤：

1. 调用map.get("key")获取当前值
2. 对获取到的值执行+1运算
3. 调用map.put()将新值写回

虽然每个步骤单独是线程安全的，但三个步骤之间没有锁的保护，会出现线程交错执行的情况：

• 线程A执行完步骤1，拿到值为n
• 此时线程B抢占CPU，也执行步骤1，同样拿到值n
• 线程A重新获得CPU，完成步骤2和3，把n+1写入Map
• 线程B接着完成步骤2和3，也把n+1写入Map

这就导致两次操作只让值增加了1，而不是预期的2，最终结果必然小于1000。

可以通过以下几种方式保证操作的原子性：

1. 用synchronized块包裹整个复合操作 #

把get和put的组合操作放到同一个锁块里，确保整个流程是原子的：

Runnable task = () -> {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        synchronized (map) {
            map.put("key", map.get("key") + 1);
        }
    }
};

2. 使用AtomicInteger作为Map的值 #

利用原子类的自增方法来保证操作的原子性，避免手动组合操作：

Map<String, AtomicInteger> map = new Hashtable<>();
map.put("key", new AtomicInteger(0));
Runnable task = () -> {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        map.get("key").incrementAndGet();
    }
};

3. 使用ConcurrentHashMap的原子复合方法 #

ConcurrentHashMap提供了compute这类原子性的复合操作方法，无需手动加锁：

Map<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();
map.put("key", 0);
Runnable task = () -> {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        map.compute("key", (k, v) -> v + 1);
    }
};

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sandeep