前幾天和拼多多及政採雲的架構師們閒聊，其中拼多多架構師說遇到了一個ConcurrentHashMap死循環問題，當時內心想這不科學呀？ConcurrentHashMap怎麼還有死循環呢，畢竟它已經解決HashMap中rehash中死循環問題了，可是隨着深刻的分析，發現事情並無以前想的那麼簡單~ (如下分析基於jdk版本：jdk1.8.0_171)java
保險起見，不能直接貼出出現問題的業務代碼，所以將該問題簡化成以下代碼：node
ConcurrentHashMap<Integer, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();// map默認capacity 16，當元素個數達到(capacity - capacity >> 2) = 12個時會觸發rehashfor (int i = 0; i < 11; i++) { map.put(i, i);}
map.computeIfAbsent(12, (k) -> { // 這裏會致使死循環 :( map.put(100, 100); return k;});
// 其餘操做
感興趣的小夥伴能夠在電腦上運行下，話不說多，先說下問題緣由：當執行computeIfAbsent時，若是key對應的slot爲空，此時會建立ReservationNode對象(hash值爲RESERVED=-3)放到當前slot位置，而後調用mappingFunction.apply(key)生成value，根據value建立Node以後賦值到slow位置，此時完成computeIfAbsent流程。可是上述代碼mappingFunction中又對該map進行了一次put操做，而且觸發了rehash操做，在transfer中遍歷slot數組時，依次判斷slot對應Node是否爲null、hash值是否爲MOVED=-一、hash值否大於0(list結構)、Node類型是不是TreeBin(紅黑樹結構)，惟獨沒有判斷hash值爲RESERVED=-3的狀況，所以致使了死循環問題。數組
問題分析到這裏，緣由已經很清楚了，當時咱們認爲，這多是jdk的「bug」，所以咱們最後給出的解決方案是：安全
1.若是在rehash時出現了slot節點類型是ReservationNode，能夠給個提示，好比拋異常；2.理論上來講，mappingFunction中不該該再對當前map進行更新操做了，可是jdk並無禁止不能這樣用，最好說明下。微信
最後，另外一個朋友看了computeIfAbsent的註釋：架構
/** * If the specified key is not already associated with a value, * attempts to compute its value using the given mapping function * and enters it into this map unless {@code null}. The entire * method invocation is performed atomically, so the function is * applied at most once per key. Some attempted update operations * on this map by other threads may be blocked while computation * is in progress, so the computation should be short and simple, * and must not attempt to update any other mappings of this map. */public V computeIfAbsent(K key, Function<? super K, ? extends V> mappingFunction)
咱們發現，其實人家已經知道了這個問題，還特地註釋說明了。。。咱們仍是too yong too simple啊。至此，ConcurrentHashMap死循環問題告一段落，仍是要遵循編碼規範，不要在mappingFunction中再對當前map進行更新操做。其實ConcurrentHashMap死循環不只僅出如今上述討論的場景中，如下場景也會觸發，緣由和上述討論的是同樣的，代碼以下，感興趣的小夥伴也能夠本地跑下：併發
ConcurrentHashMap<Integer, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();map.computeIfAbsent(12, (k) -> { map.put(k, k); return k;});
System.out.println(map);// 其餘操做
最後，一塊兒跟着computeIfAbsent源碼來分下上述死循環代碼的執行流程，限於篇幅，只分析下主要流程代碼：app
public V computeIfAbsent(K key, Function<? super K, ? extends V> mappingFunction) { if (key == null || mappingFunction == null) throw new NullPointerException(); int h = spread(key.hashCode()); V val = null; int binCount = 0; for (Node<K,V>[] tab = table;;) { Node<K,V> f; int n, i, fh; if (tab == null || (n = tab.length) == 0) tab = initTable(); else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & h)) == null) { Node<K,V> r = new ReservationNode<K,V>(); synchronized (r) { // 這裏使用synchronized針對局部對象意義不大，主要是下面的cas操做保證併發問題 if (casTabAt(tab, i, null, r)) { binCount = 1; Node<K,V> node = null; try { // 這裏的value返回可能爲null呦 if ((val = mappingFunction.apply(key)) != null) node = new Node<K,V>(h, key, val, null); } finally { setTabAt(tab, i, node); } } } if (binCount != 0) break; } else if ((fh = f.hash) == MOVED) tab = helpTransfer(tab, f); else { boolean added = false; synchronized (f) { // 僅僅判斷了node.hash >=0和node爲TreeBin類型狀況，未判斷`ReservationNode`類型 // 擴容時判斷和此處相似 if (tabAt(tab, i) == f) { if (fh >= 0) { binCount = 1; for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) { K ek; V ev; if (e.hash == h && ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))) { val = e.val; break; } Node<K,V> pred = e; if ((e = e.next) == null) { if ((val = mappingFunction.apply(key)) != null) { added = true; pred.next = new Node<K,V>(h, key, val, null); } break; } } } else if (f instanceof TreeBin) { binCount = 2; TreeBin<K,V> t = (TreeBin<K,V>)f; TreeNode<K,V> r, p; if ((r = t.root) != null && (p = r.findTreeNode(h, key, null)) != null) val = p.val; else if ((val = mappingFunction.apply(key)) != null) { added = true; t.putTreeVal(h, key, val); } } } } if (binCount != 0) { if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD) treeifyBin(tab, i); if (!added) return val; break; } } } if (val != null) // 計數統計&閾值判斷+擴容操做 addCount(1L, binCount); return val;}
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