一、HashMap在JDK1.7中的并发问题

在JDK1.7中的HashMap是以数组+链表组成的，我们先来看一下每次的put操作，可以分为以下三步：

寻址
- 1.根据key的hashcode()方法计算原始哈希值
- 2.哈希值进一步和自身高16位做异或操作，得到更随机的hashcode
- 3.hashcode再和数组长度-1做与操作，得到数组的下标
判断是否扩容
- 如果map中的数组元素个数超过了数组长度 * 负载因子（0.75），则需要扩容
比较并存放
- 通过equals比较每个链表节点的值并赋值

寻址和存放都不会出现并发问题，问题就出现在扩容部分，接下来我们详细展开看一下扩容部分的源码:

resize方法源码：

 void resize(int newCapacity) {Entry[] oldTable = table;int oldCapacity = oldTable.length;if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {threshold = Integer.MAX_VALUE;return;}// 创建2倍大小的新数组Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];// 将旧数组的链表转移到新数组，就是这个方法导致的hashMap不安全，等下我们进去看一眼transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));table = newTable;// 重新计算扩容阈值(容量*加载因子)threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
}

出问题的就是这个transfer方法，其作用是把旧节点转移到扩容后的新map中，从1.7源码中可以看出它使用的是头插法来插入新节点，问题也正是出现在了这里

transfer方法源码：

void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {int newCapacity = newTable.length;// 遍历旧数组for (Entry<K,V> e : table) {// 遍历链表while(null != e) {//获取下一个元素，记录到一个临时变量，以便后面使用Entry<K,V> next = e.next;if (rehash) {e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);}// 计算节点在新数组中的下标int i = indexFor(e.hash, newCapacity);// 将旧节点插入到新节点的头部e.next = newTable[i];//这行才是真正把数据插入新数组中，前面那行代码只是设置当前节点的next//这两行代码决定了倒序插入//比如：以前同一个位置上是:3，7，后面可能变成了：7、3newTable[i] = e;//将下一个元素赋值给当前元素，以便遍历下一个元素e = next;  }  }
}

二、死链如何产生？

假设初始状态的HashMap数据如下图

假设此时再调用下一个put方法时，发生了扩容，会new一个容量翻倍的Hashmap，如果此时有两个线程，则会同时进入扩容方法

此时t2线程率先完成transfer方法，由于是头插法，所以元素会呈现倒序状态

此时线程t1开始进入transfer方法，每次用头插法赋值前，会先记录下旧map中该节点的next节点，以便进入下一次循环

t1线程挂key:3的节点
t1线程挂key:7的节点，注意：在此间线程t2完成了所有新节点的赋值，所以此时7.next已经变成了3了
由于节点不为null，会再次进入循环，此时再次挂key：3，next节点又为7，从而产生了死链

通过时序图可以更清楚的了解整个并发问题的产生

三、如何解决HashMap并发问题

为了解决这个问题，JDK1.8把扩容的复制到新数组的算法从头插法改成了尾插法，并引入了红黑树。HashMap是非线程安全的，在多线程环境下还是推荐使用ConcurrentHashMap

参考文献

https://segmentfault.com/a/1190000024510131

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【死链】JDK1.7中HashMap在多线程环境的并发问题源码分析

文章目录

一、HashMap在JDK1.7中的并发问题

二、死链如何产生？

三、如何解决HashMap并发问题

参考文献

【死链】JDK1.7中HashMap在多线程环境的并发问题源码分析相关推荐

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