Java多线程行为解析：计数器程序输出不一致问题排查

1. 主线程未等待子线程执行完成 #

你的main线程在启动t1和t2后，立刻就执行了System.out.println("result is :"+ counter1.count);，完全没等两个子线程完成那1000次自增操作：

• 当注释掉那些额外的System.out.println时，子线程的启动和执行速度跟不上主线程的打印动作，主线程打印时count还没被修改，所以输出初始值1。
• 当保留那些打印语句时，System.out.println是同步方法（底层自带synchronized锁），会拖慢线程执行速度，给子线程留出了部分执行时间，所以你能看到一个大于1但小于2001的随机值。

2. count++不是原子操作 #

count++看起来是一步操作，实际在字节码层面拆成了三步：

1. 读取count的当前值
2. 对读取到的值做+1运算
3. 将新值写回count
   多线程同时执行时会触发竞态条件：比如t1刚读到count=100还没写回，t2也读到count=100，两者都加1后写回，最终count只增加了1，而不是预期的2。这就是保留打印时结果随机且永远到不了2001的原因。

3. System.out.println的隐式同步副作用 #

System.out的println方法内部有同步块，这会带来两个间接影响：

• 线程执行被阻塞，间接拉长了子线程的执行时间，让主线程打印前子线程能完成更多自增。
• 同步操作会触发内存屏障，强制线程把本地缓存的变量值刷新到主内存，同时读取主内存的最新值，所以你能看到count的变化，但这只是偶然的副作用，绝对不能依赖它来保证线程安全。

要得到正确结果，需要同时解决「等待子线程完成」和「保证自增原子性」两个问题：

方法1：用join()等待子线程执行完毕 #

修改main方法，在启动线程后调用t1.join()和t2.join()，让主线程等两个子线程执行完再打印：

t1.start();
t2.start();
try {
    t1.join();
    t2.join();
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
System.out.println("result is :"+ counter1.count);

方法2：保证increment()的线程安全 #

可以用synchronized修饰方法，或者用AtomicInteger替代普通int：

方式A：用synchronized修饰increment

class Counter{
    int count=1;
    public synchronized void increment(){
        count++;
    }
}

方式B：使用AtomicInteger

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

class Counter{
    AtomicInteger count = new AtomicInteger(1);
    public void increment(){
        count.incrementAndGet();
    }
}

把两种方法结合，就能稳定得到正确结果2001。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Amir Abram