Java中对Integer对象加synchronized锁未生效的原因是什么

• 锁对象不是固定值：Java中Integer是不可变类，代码中count += 1的操作本质是生成新的Integer实例赋值给count变量，等价于count = Integer.valueOf(count.intValue() + 1)。你将synchronized锁加在频繁变化的count对象上，会导致两个线程可能同时持有不同的锁对象进入临界区，自增操作的原子性无法得到保障，最终计数结果小于预期。
• Integer缓存特性加剧问题：Integer默认会缓存-128~127范围内的实例，当count数值还在该区间时，多个线程加锁的是同一个对象，此时不会出现并发问题；一旦count超过127，每次自增都会生成全新的Integer对象，锁直接失效，大量并发冲突会导致计数丢失。

方案1：使用固定锁对象 #

声明一个不会发生变更的对象作为synchronized的锁，保证所有线程竞争的是同一把锁：

public class Test {
    // 改用基础类型int避免不必要的装箱拆箱
    private static int count = 0;
    // 固定锁对象，final修饰保证不会被修改
    private static final Object LOCK = new Object();

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

方案2：使用原子类优化性能 #

对于计数类场景，可以直接使用JUC包提供的原子类实现无锁原子操作，性能远高于手动加synchronized：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Test {
    // 原子整数类，自带原子操作能力
    private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    private static void add10K() {
        long idx = 0;
        while (idx++ < 1_0000_0000) {
            // 原子自增，无需手动加锁
            count.incrementAndGet();
        }
    }

    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.get();
    }

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

内容的提问来源于stack exchange，提问作者peter zhang