并发的HashMap为什么会引起死循环？java性能调优

程序员文章站 2022-04-16 10:01:18

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今天研读Java并发容器和框架时，看到为什么要使用ConcurrentHashMap时，其中有一个原因是：线程不安全的HashMap, HashMap在并发执行put操作时会引起死循环，是因为多线程会导致HashMap的Entry链表形成环形数据结构，查找时会陷入死循环。纠起原因看了其他的博客，都比较抽象，所以这里以图形的方式展示一下，希望支持！

（1）当往HashMap中添加元素时，会引起HashMap容器的扩容，原理不再解释，直接附源代码，如下：




/** 



    * 



    * 往表中添加元素，如果插入元素之后，表长度不够，便会调用resize方法扩容 




    */  



   void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {  



Entry<K,V> e = table[bucketIndex];  



       table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);  



       if (size++ >= threshold)  



           resize(2 * table.length);  



   }  



  



   /** 




    * resize()方法如下，重要的是transfer方法，把旧表中的元素添加到新表中




    */  



   void resize(int newCapacity) {  



       Entry[] oldTable = table;  



       int oldCapacity = oldTable.length;  



       if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {  



           threshold = Integer.MAX_VALUE;  



           return;  



       }  



  



       Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];  



       transfer(newTable);  



       table = newTable;  



       threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);  



   }

（2）参考上面的代码，便引入到了transfer方法，（引入重点）这就是HashMap并发时，会引起死循环的根本原因所在，下面结合transfer的源代码，说明一下产生死循环的原理，先列transfer代码（这是里JDK7的源偌），如下：




/**



     * Transfers all entries from current table to newTable.



     */



    void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {



        int newCapacity = newTable.length;



        for (Entry<K,V> e : table) {



 



            while(null != e) {



                Entry<K,V> next = e.next;            ---------------------(1)



                if (rehash) {



                    e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);



                }



                int i = indexFor(e.hash, newCapacity); 



                e.next = newTable[i];



                newTable[i] = e;



                e = next;



            } // while




 



        }



    }

（3）假设：




Map<Integer> map = new HashMap<Integer>(2);  // 只能放置两个元素，其中的threshold为1（表中只填充一个元素时），即插入元素为1时就扩容（由addEntry方法中得知）




//放置2个元素 3 和 7，若要再放置元素8（经hash映射后不等于1）时，会引起扩容