面试官问你HashMap为什么线程不安全,体现在哪?举个例子看看?
看过我HashMap系列教程的人都应该对HashMap的原理都有了比较深的理解
”准备用HashMap存1w条数据,构造时传10000会触发扩容吗?“
java的hashmap,如果确定只装载100个元素,new HashMap(?)多少是最佳的,why?
大家都知道HashMap是线程不安全的,可是为什么是不安全的呢?其实我们看一下源码就知道
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
// 下面这行代码在多线程情况下就有可能出问题
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
上述putVal
方法中,有注释的那行代码,在多线程情况下就可能会出现问题
这行代码的意思是:在进行(n-1)-1 & hash
后,如果该位置没有元素,是直接将元素放到这个位置的
如果线程A和线程B同时进行put操作,刚好这两条不同的数据hash值一样,并且该位置数据为null
所以接下来线程A、B本应该都会进入源码631
行进行执行操作
如果此时,线程A进入后还未进行数据插入时挂起了,没有获取到CUP时间片
而线程B正常执行,从而B正常插入数据,放入一个元素,然后执行完了B走了,
此时轮到线程A获取CPU时间片,在挂起前已经执行了源码630
行
线程A将不用再进行hash判断了,而是直接执行源码631
行
杯具来了:线程A会把线程B插入的数据给覆盖,发生线程不安全
针对这个情况怎么处理呢,可以直接对整个方法加锁,用synchronized
,但性能损耗太大
官方推荐使用ConcurrentHashMap
,采用分段锁机制,即避免了线程不安全,也极大照顾了性能损耗
除了上面那张情况的线程不安全,还有很多地方也会发生线程不安全,比如还有源码这行
多个线程执行到if (++size > threshold)
,都将执行扩容操作,都在重新计算元素位置以及复制数据,但是最终只有一个线程扩容后的数组会赋给 table,也就是说其他线程的都会丢失,并且各自线程 put 的数据也丢失了~
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