HashMap为什么是线程不安全的
目录
- `HashMap` 的线程不安全
- `HashMap` 中的 `put()` 方法
- 数据的覆盖一
- 数据的覆盖二
HashMap
的线程不安全
HashMap
的线程不安全主要体现在下面两个方面
- 在
jdk 1.7
中,当并发执行扩容操作时会造成环形链和数据丢失的情况 - 在
jdk 1.8
中,在并发执行put
操作时会发生数据覆盖的情况
对于 jdk 1.7
中 HashMap
的线程不安全,暂且不谈了,我们主要看看 jdk 1.8
中的
HashMap
中的 put()
方法
该 put()
方法是 jdk 1.8
中的
public V put(K key, V value) {return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;// 判断 table[] 是否为空,如果是空的就创建一个 table[],并获取他的长度nif ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length; // 如果单链表节点 Node<K,V> p == tab[i = (n - 1) & hash]) == null,// 就直接 put 进单链表中,说明此时并没有发生 Hash 冲突if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)tab[i] = newNode(hash, key, value, null);else {// 说明索引位置已经放入过数据了,已经在单链表处产生了Hash冲突Node<K,V> e; K k;// 判断 put 的数据和之前的数据是否重复if (p.hash == hash &&// 进行 key 的 hash 值和 key 的 equals() 和 == 比较,如果都相等,则初始化数组 Node<K,V> e((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p;// 判断是否是红黑树,如果是红黑树就直接插入树中else if (p instanceof TreeNode)e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);else {// 如果不是红黑树,就遍历每个节点,判断单链表长度是否大于等于 7,// 如果单链表长度大于等于 7,数组的长度小于 64 时,会优先选择扩容// 如果单链表长度大于等于 7,数组的长度大于 64 时,才会选择单链表--->红黑树for (int binCount = 0; ; ++binCount) {if ((e = p.next) == null) {// 采用尾插法,在单链表中插入数据p.next = newNode(hash, key, value, null);// 如果 binCount >= 8 - 1if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) treeifyBin(tab, hash);break;}// 判断索引每个元素的key是否可要插入的key相同,如果相同就直接覆盖if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))break;p = e;}}// 说明数组或者单链表中有相同的key,因此只需要将value覆盖,并将oldValue返回即可if (e != null) { V oldValue = e.value;if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value;afterNodeAccess(e);return oldValue;}}// 说明没有key相同,因此要插入一个key-value,并记录内部结构变化次数++modCount;// 判断是否扩容if (++size > threshold)resize();afterNodeInsertion(evict);return null;
}
数据的覆盖一
- 第
13
行代码是判断是否出现hash
冲突的,假设两个线程A、B
都在进行put
操作,并且它们put
数据的key
的hash
值是相同的,同时它们keyA == keyB
为true
或者keyA.equals(keyB)
为true
,也就是说它们put
数据的value
是不相同的 - 当线程
A
执行完第13
行代码后由于时间片耗尽导致被挂起,而线程B
得到时间片后在该单链表处插入了元素,完成了正常的插入 - 然后线程
A
获得时间片,由于之前已经进行了hash
冲突的判断,所有此时不会再进行判断,而是直接进行插入覆盖,这就导致了线程B
插入的数据被线程A
覆盖了,从而发生了线程不安全
数据的覆盖二
- 第
58
行处有个++size
,我们这样想,还是线程A、B
,这两个线程同时进行put
操作时,假设当前HashMap
的size
大小为10
- 当线程
A
执行到第58
行代码时,从主内存中获得size
的值为10
后准备进行+1
操作,但是由于时间片耗尽只好让出CPU
- 于是线程
B
得到CPU
调度,还是从主内存中拿到size
的值10
进行+1
操作,完成了put
操作,并将size = 11
写回了主内存 - 然后线程
A
再次得到CPU
调度,并继续执行(此时size
的值仍为10
),当执行完put
操作后,还是将size = 11
写了回内存。此时,线程A、B
都执行了一次put
操作,但是size
的值只增加了1
,所有说还是由于数据覆盖又导致了线程不安全
// HashMap 中 size 变量
transient int size;
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