最近的幾次面試中，我都問了是否了解hashmap在併發使用時可能發生死迴圈，導致cpu100%，結果讓我很意外，都表示不知道有這樣的問題，讓我意外的是面試者的工作年限都不短。
如果是在單執行緒下使用hashmap，自然是沒有問題的，如果後期由於**優化，這段邏輯引入了多執行緒併發執行，在乙個未知的時間點，會發現cpu占用100%，居高不下，通過檢視堆疊，你會驚訝的發現，執行緒都hang在hashmap的get()方法上，服務重啟之後，問題消失，過段時間可能又復現了。
這是為什麼？
在了解來龍去脈之前，我們先看看hashmap的資料結構。
在內部，hashmap使用乙個entry陣列儲存key、value資料，當一對key、value被加入時，會通過乙個hash演算法得到陣列的下標index，演算法很簡單，根據key的hash值，對陣列的大小取模 hash & (length-1)，並把結果插入陣列該位置，如果該位置上已經有元素了，就說明存在hash衝突，這樣會在index位置生成鍊錶。
如果存在hash衝突，最慘的情況，就是所有元素都定位到同乙個位置，形成乙個長長的鍊錶，這樣get乙個值時，最壞情況需要遍歷所有節點，效能變成了o(n)，所以元素的hash值演算法和hashmap的初始化大小很重要。
當插入乙個新的節點時，如果不存在相同的key，則會判斷當前內部元素是否已經達到閾值（預設是陣列大小的0.75），如果已經達到閾值，會對陣列進行擴容，也會對鍊錶中的元素進行rehash。
hashmap的put方法實現：
1、判斷key是否已經存在
2、檢查容量是否達到閾值threshold
如果元素個數已經達到閾值，則擴容，並把原來的元素移動過去。
3、擴容實現
這裡會新建乙個更大的陣列，並通過transfer方法，移動元素。
移動的邏輯也很清晰，遍歷原來table中每個位置的鍊錶，並對每個元素進行重新hash，在新的newtable找到歸宿，並插入。
案例分析
假設hashmap初始化大小為4，插入個3節點，不巧的是，這3個節點都hash到同乙個位置，如果按照預設的負載因子的話，插入第3個節點就會擴容，為了驗證效果，假設負載因子是1.
以上是節點移動的相關邏輯。
插入第4個節點時，發生rehash，假設現在有兩個執行緒同時進行，執行緒1和執行緒2，兩個執行緒都會新建新的陣列。
假設 執行緒2 在執行到entrynext = e.next;之後，cpu時間片用完了，這時變數e指向節點a，變數next指向節點b。
執行緒1繼續執行，很不巧，a、b、c節點rehash之後又是在同乙個位置7，開始移動節點
第一步，移動節點a
第二步，移動節點b
注意，這裡的順序是反過來的，繼續移動節點c
這個時候 執行緒1 的時間片用完，內部的table還沒有設定成新的newtable， 執行緒2 開始執行，這時內部的引用關係如下：
這時，在 執行緒2 中，變數e指向節點a，變數next指向節點b，開始執行迴圈體的剩餘邏輯。
執行之後的引用關係如下圖
執行後，變數e指向節點b，因為e不是null，則繼續執行迴圈體，執行後的引用關係
變數e又重新指回節點a，只能繼續執行迴圈體，這裡仔細分析下：
1、執行完entrynext = e.next;，目前節點a沒有next，所以變數next指向null；
2、e.next = newtable[i]; 其中 newtable[i] 指向節點b，那就是把a的next指向了節點b，這樣a和b就相互引用了，形成了乙個環；
3、newtable[i] = e 把節點a放到了陣列i位置；
4、e = next; 把變數e賦值為null，因為第一步中變數next就是指向null；
所以最終的引用關係是這樣的：
節點a和b互相引用，形成了乙個環，當在陣列該位置get尋找對應的key時，就發生了死迴圈。
另外，如果執行緒2把newtable設定成到內部的table，節點c的資料就丟了，看來還有資料遺失的問題。
所以在併發的情況，發生擴容時，可能會產生迴圈鍊錶，在執行get的時候，會觸發死迴圈，引起cpu的100%問題，所以一定要避免在併發環境下使用hashmap。
曾經有人把這個問題報給了sun，不過sun不認為這是乙個bug，因為在hashmap本來就不支援多執行緒使用，要併發就用concurrenthashmap。
老生常談，HashMap的死迴圈
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