整数实例变量上的线程同步答案

【问题标题】：Thread Synchronization on Integer instance variable整数实例变量上的线程同步
【发布时间】：2016-06-30 08:21:31
【问题描述】：

public class Main{
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // Creating objects for class Check(2 different objects)
        Check c = new Check("s1");
        Check c1 = new Check("s2");
        c.start();c1.start();
   }
}
class Check extends Thread{
    Check(String name){super(name);}
    private Integer ab = 2;
    public void run(){
        synchronized (ab) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            for(int i=0;i<10;i++)System.out.print(i+" ");
        }
    }
}

这里我已经对变量 ab 进行了同步。而且我还创建了两个不同的类 Check 实例，但我总是得到 s1 的输出，然后是 s2，反之亦然，但没有混合，为什么会这样？当我已经创建了两个单独的对象（在 main 中），所以两个不同的线程，两个不同的 ab 变量，那么它如何成为两个不同对象的共享资源？

【问题讨论】：

顺便说一句，您没有在变量上进行同步，而是在变量所引用的对象上进行同步。这是一个重要的区别，因为有些人犯了错误，没有意识到变量可以在不同的时间引用不同的对象，有些人犯了错误，没有意识到同一个对象可以被多个变量引用。
这段代码看起来更像是一个测试代码而不是一个真实的案例，但是如果你想在一个无锁但线程安全的Number上同步，你可以使用AtomicInteger .
@jameslarge：我明白你在说什么。我对此并不精确，因为我的问题集中在其他一点上。无论如何，谢谢。 :)
@Jean-FrançoisSavard：是的，它是一个测试代码，与实际项目无关。只是检查。是的，AtomicInteger，我知道。谢谢你。 :)
@Jean-François：澄清一下，atomicinteger 更像是锁定的替代品，它不应该用作锁定。

标签： java multithreading thread-safety

【解决方案1】：

TL;DR - 这是因为 Integer 池化。将 ab 设为Object（即Object ab = new Object()）以保证Check 的每个锁定实例都不会干扰其他实例。

我最初也很困惑。有趣的是，如果你改变了

private Integer ab = 2;

到

private Object ab = new Object();

同步消失（每次运行都会得到不同的输出）。回到 ab 作为Integer，我在调试模式下运行您的代码（在打印线程名称行上有一个断点）并发现以下内容。这是第一个线程：

这是第二个线程。

请注意，它实际上是同一个对象，Integer@443。即使你认为你得到了两个不同的对象，两个 Check 实例中的 ab 字段都引用了内存中的同一个对象！因此，是的，有正确的同步。那么，问题是，说两次Integer ab = 2 如何让你在内存中获得相同的Integer 对象。

通过说Integer ab = 2，您正在使用自动装箱，通过它，原始值（int 类型）会自动转换为相应的对象类型Integer。这相当于调用自动装箱方法调用：

private Integer ab = Integer.valueOf(2);

如果我们查看Integer.valueOf，我们会注意到它有一个特定范围内的值池：

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

对于大多数常规设置，这将包括值2。因此，当您调用此方法时，您将在内存中获得相同的 Integer 值。

【讨论】：

真的很有趣。非常感谢。 :)
“一定范围”默认是-128到127。请注意，可以更改 IntegerCache.high。 IntegerCache.low 不能。

【解决方案2】：

这是由于 java 中的 Ingeter Pool 概念而发生的。

介于 -128 和 127（含）之间的整数，使用方式与字符串池相同。

因此，当您使用private Integer ab = 2; 时，Check 的两个对象共享 ab。

您可以使用 value > 128 或任何其他类型的对象，这样您的代码就不会被同步。

您可以在这里查看答案：Why does the behavior of the Integer constant pool change at 127? 以了解整数池概念。

【讨论】：

如果您需要明确不同的对象，您应该明确创建它们。在当前的实现中，使用更大的整数会给你不同的对象，但不能保证这样做。

【解决方案3】：

如果您查看字节码，您可能会看到以下代码：

LINENUMBER 15 L1
ALOAD 0
ICONST_2
INVOKESTATIC java/lang/Integer.valueOf (I)Ljava/lang/Integer;
PUTFIELD com/example/Check.ab : Ljava/lang/Integer;

Java 尝试通过调用 Integer 类的 #valueOf 将原始值 2 装箱到对象。正如我们所知，Integer 的 valueOf 实现了 Flyweight 模式。因此，实例之间共享同一个对象。

【讨论】：