談談HashMap執行緒不安全的體現

hashmap的原理以及如何實現，之前在 jdk7與jdk8中hashmap的實現中已經說明了。

那麼，為什麼說hashmap是執行緒不安全的呢？它在多執行緒環境下，會發生什麼情況呢？

1. resize死迴圈

我們都知道hashmap初始容量大小為16,一般來說，當有資料要插入時，都會檢查容量有沒有超過設定的thredhold，如果超過，需要增大hash表的尺寸，但是這樣一來，整個hash表裡的元素都需要被重算一遍。這叫rehash，這個成本相當的大。

void resize(int newcapacity)

entry newtable = new entry[newcapacity];

transfer(newtable, inithashseedasneeded(newcapacity));

table = newtable;

threshold = (int)math.min(newcapacity * loadfactor, maximum_capacity + 1);}

複製**

void transfer(entry newtable, boolean rehash)

int i = indexfor(e.hash, newcapacity);

e.next = newtable[i];

newtable[i] = e;

e = next;}}

} 複製**

大概看下transfer：

對索引陣列中的元素遍歷

對鍊錶上的每乙個節點遍歷：用 next 取得要轉移那個元素的下乙個，將 e 轉移到新 hash 表的頭部，使用頭插法插入節點。

迴圈2，直到鍊錶節點全部轉移

迴圈1，直到所有索引陣列全部轉移

經過這幾步，我們會發現轉移的時候是逆序的。假如轉移前鍊錶順序是1->2->3，那麼轉移後就會變成3->2->1。這時候就有點頭緒了，死鎖問題不就是因為1->2的同時2->1造成的嗎？所以，hashmap 的死鎖問題就出在這個 transfer() 函式上。

1.1 單執行緒 rehash 詳細演示

單執行緒情況下，rehash 不會出現任何問題：

假設hash演算法就是最簡單的 key mod table.length（也就是陣列的長度）。

最上面的是old hash 表，其中的hash表的 size = 2, 所以 key = 3, 7, 5，在 mod 2以後碰撞發生在 table[1]

接下來的三個步驟是 hash表 resize 到4，並將所有的重新rehash到新 hash 表的過程

如圖所示：

1.2 多執行緒 rehash 詳細演示

為了思路更清晰，我們只將關鍵**展示出來

while(null != e)

複製**

entry next = e.next; ——因為是單鏈表，如果要轉移頭指標，一定要儲存下乙個結點，不然轉移後鍊錶就丟了 e.next = newtable

; ——e 要插入到鍊錶的頭部，所以要先用 e.next 指向新的 hash 表第乙個元素（為什麼不加到新鍊錶最後？因為複雜度是 o（n）） newtable= e; ——現在新 hash 表的頭指標仍然指向 e 沒轉移前的第乙個元素，所以需要將新 hash 表的頭指標指向 e e = next ——轉移 e 的下乙個結點

假設這裡有兩個執行緒同時執行了 put() 操作，並進入了 transfer() 環節

while(null != e)

複製**

那麼現在的狀態為：

然後執行緒1被喚醒了：北京整容醫院

執行 e.next = newtable

，於是 key(3)的 next 指向了執行緒1的新 hash 表，因為新 hash 表為空，所以 e.next = null ，執行 newtable= e ，所以執行緒1的新 hash 表第乙個元素指向了執行緒2新 hash 表的 key(3)。好了，e 處理完畢。執行 e = next ，將 e 指向 next，所以新的 e 是 key(7)

然後該執行 key(3)的 next 節點 key(7)了:

現在的 e 節點是 key(7)，首先執行 entry next = e.next ,那麼 next 就是 key(3)了執行 e.next = newtable

，於是key(7) 的 next 就成了 key(3) 執行 newtable= e ，那麼執行緒1的新 hash 表第乙個元素變成了 key(7) 執行 e = next ，將 e 指向 next，所以新的 e 是 key(3)

這時候的狀態圖為：

然後又該執行 key(7)的 next 節點 key(3)了：

現在的 e 節點是 key(3)，首先執行 entry next = e.next ,那麼 next 就是 null 執行 e.next = newtable

，於是key(3) 的 next 就成了 key(7) 執行 newtable= e ，那麼執行緒1的新 hash 表第乙個元素變成了 key(3) 執行 e = next ，將 e 指向 next，所以新的 e 是 key(7)

這時候的狀態如圖所示：北京藝星整形醫院

很明顯，環形鍊錶出現了！！當然，現在還沒有事情，因為下乙個節點是 null，所以 transfer() 就完成了，等 put() 的其餘過程搞定後，hashmap 的底層實現就是執行緒1的新 hash 表了。

2. fail-fast

如果在使用迭代器的過程中有其他執行緒修改了map，那麼將丟擲concurrentmodificationexception，這就是所謂fail-fast策略。

這個異常意在提醒開發者及早意識到執行緒安全問題。

談談HashMap執行緒不安全的體現

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hashMap的執行緒不安全

HashMap 執行緒不安全的原因

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HashMap 執行緒不安全的原因

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