爲何要使用ConcurrentHashMap時,其中有一個緣由是:線程不安全的HashMap, HashMap在併發執行put操做時會引發死循環,是由於多線程會致使HashMap的Entry鏈表造成環形數據結構,查找時會陷入死循環。安全
(1)當往HashMap中添加元素時,會引發HashMap容器的擴容,原理再也不解釋,直接附源代碼,以下:數據結構
/** * * 往表中添加元素,若是插入元素以後,表長度不夠,便會調用resize方法擴容 */ 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()方法以下,重要的是transfer方法,把舊錶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)參考上面的代碼,便引入到了transfer方法,(引入重點)這就是HashMap併發時,會引發死循環的根本緣由所在,下面結合transfer的源代碼,說明一下產生死循環的原理,先列transfer代碼(這是裏JDK7的源偌),以下:多線程
/** * 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)假設:併發
Map<Integer> map = new HashMap<Integer>(2); // 只能放置兩個元素,其中的threshold爲1(表中只填充一個元素時),即插入元素爲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映射後不等於1)時,會引發擴容
假設放置結果圖以下:app
如今有兩個線程A和B,都要執行put操做,即向表中添加元素,即線程A和線程B都會看到上面圖的狀態快照ide
執行順序以下:
執行一: 線程A執行到transfer函數中(1)處掛起(transfer函數代碼中有標註)。此時在線程A的棧中函數
e = 3 next = 7
執行二:線程B執行 transfer函數中的while循環,即會把原來的table變成新一table(線程B本身的棧中),再寫入到內存中。以下圖(假設兩個元素在新的hash函數下也會映射到同一個位置)spa
執行三: 線程A解掛,接着執行(看到的還是舊錶),即從transfer代碼(1)處接着執行,當前的 e = 3, next = 7, 上面已經描述。線程
1.處理元素 3 , 將 3 放入 線程A本身棧的新table中(新table是處於線程A本身棧中,是線程私有的,不肥線程2的影響),處理3後的圖以下:orm
2.線程A再複製元素 7 ,當前 e = 7 ,而next值因爲線程 B 修改了它的引用,因此next 爲 3 ,處理後的新表以下圖
3.因爲上面取到的next = 3, 接着while循環,即當前處理的結點爲3, next就爲null ,退出while循環,執行完while循環後,新表中的內容以下圖:
4.當操做完成,執行查找時,會陷入死循環!
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