關於HashMap 併發時會引起死迴圈的問題解析

今天研讀j**a併發容器和框架時，看到為什麼要使用concurrenthashmap時，其中有乙個原因是：執行緒不安全的hashmap, hashmap在併發執行put操作時會引起死迴圈，是因為多執行緒會導致hashmap的entry鍊錶形成環形資料結構，查詢時會陷入死迴圈。

糾起原因看了其他的部落格，都比較抽象，所以這裡以圖形的方式展示一下，希望支援！

1）當往hashmap中新增元素時，會引起hashmap容器的擴容，原理不再解釋，直接附源**，如下：

/**

* * 往表中新增元素，如果插入元素之後，表長度不夠，便會呼叫resize方法擴容

void addentry(int hash, k key, v int bucketindex)

/**

* resize()方法如下，重要的是transfer方法，把舊表中的元素新增到新錶中

void resize(int newcapacity)

entry newtable = new entry[newcapacity];

transfer(newtable);

table = newtable;

threshold = (int)(newcapacity * loadfactor);

} 2）參考上面的**，便引入到了transfer方法，（引入重點）這就是hashmap併發時，會引起死迴圈的根本原因所在，下面結合transfer的源**，說明一下產生死迴圈的原理，先列transfer**（這是裡jdk7的源偌），如下：

/*** transfers all entries from current table to newtable.

*/void transfer(entry newtable, boolean rehash)

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

e.next = newtable[i];

newtable[i] = e;

e = next;

} // while}}

3）假設：

map map = new hashmap(2); // 只能放置兩個元素，其中的threshold為1（表中只填充乙個元素時），即插入元素為1時就擴容（由addentry方法中得知）

//放置2個元素 3 和 7，若要再放置元素8（經hash對映後不等於1）時，會引起擴容

假設放置結果圖如下：

現在有兩個執行緒a和b，都要執行put操作，即向表中新增元素，即執行緒a和執行緒b都會看到上面圖的狀態快照

執行順序如下：

執行一：執行緒a執行到transfer函式中（1）處掛起（transfer函式**中有標註）。此時**程a的棧中

e = 3

next = 7

執行二：執行緒b執行 transfer函式中的while迴圈，即會把原來的table變成新一table（執行緒b自己的棧中），再寫入到記憶體中。如下圖（假設兩個元素在新的hash函式下也會對映到同乙個位置）

執行三：執行緒a解掛，接著執行（看到的仍是舊表），即從transfer** 1）處接著執行，當前的 e = 3, next = 7, 上面已經描述。

1.處理元素 3 ，將 3 放入執行緒a自己棧的新table中（新table是處於執行緒a自己棧中，是執行緒私有的，不肥執行緒2的影響），處理3後的圖如下：

2.執行緒a再複製元素 7 ，當前 e = 7 ,而next值由於執行緒 b 修改了它的引用，所以next 為 3 ，處理後的新錶如下圖

3.由於上面取到的next = 3, 接著while迴圈，即當前處理的結點為3， next就為null ，退出while迴圈，執行完while迴圈後，新錶中的內容如下圖：

4.當操作完成，執行查詢時，會陷入死迴圈！

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