为什么在字段变量上同步并在同步块内递增它会导致打印乱序？

Question

我有一个简单的代码片段

public class ItemManager {

    private Integer itemCount = 0;

    public void incrementAndPrint() {
        synchronized(this) { 
            System.out.println(++itemCount + " ");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ItemManager manager = new ItemManager();
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(20);

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executor.submit(manager::incrementAndPrint); 
        }
        executor.shutdown();
    }
}

按预期生成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10。我还可以使用 Object 实例创建另一个字段并锁定它

    private Integer itemCount = 0;
    private Object lock = new Object();

    public void incrementAndPrint() {
        synchronized(lock) {
            System.out.println(++itemCount + " ");
        }
    }

它也会按预期生成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10。

但是，如果我尝试锁定我想要递增和打印的同一个对象

    private Integer itemCount = 0;

    public void incrementAndPrint() {
        synchronized(itemCount) {
            System.out.println(++itemCount + " ");
        }
    }

操作将保持原子性，但结果乱序：2 1 3 4 5 6 7 8 9 10。

我知道 synchronized(this) 或同步整个方法将解决我所有的问题。就是不明白为什么我可以锁定一个字段（Object lock），而不能锁定另一个字段（Integer itemCount）？ synchronized 块中的所有内容都不应该被正确锁定，无论这个对象是什么，只要它是所有线程之间共享的单个对象？

Answer 1

因为当你做 ++itemCount 时，它等同于：

int old = itemCount.intValue();
itemCount = Integer.valueOf(old + 1);

这改变了锁正在使用的对象，因此同步不再正确。这发生在像 Integer 和 Long.

这样的原始包装器类上

如果将 Integer 替换为可以递增同一对象的 AtomicInteger，您会看到不同之处：

private AtomicInteger itemCount = new AtomicInteger();

public void incrementAndPrint() {
    synchronized(itemCount) { 
        System.out.println(itemCount.getAndIncrement() + " ");
    }
}

Answer 2

Integer 在 Java 中是不可变的。当您调用 ++itemCount 时，您实际上执行了三个操作：首先，Integer 被拆箱为值为 Integer 的 int。然后，这个原语 int 递增，最后递增的 int 被自动装箱回 Integer。所以实际上，您最终会有 不同的 Integer 个实例。由于你在不同的实例上同步，所以同步是没有意义的，你看到的是乱序打印。

为什么在字段变量上同步并在同步块内递增它会导致打印乱序？

Why synchronizing on the field variable and incrementing it inside synchronized block results in print out of order?

java

multithreading

concurrency

synchronized