HashMap多線程操做寫入時爲什麼會出現死循環?

HashMap不是線程安全的,多線程寫入修改時可能出現死循環,會致使CPU迅速被佔用至90%。經過源碼能夠看出出現死循環的緣由:數組

public V put(K key, V value) {
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        int hash = hash(key.hashCode());
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }
        //上面是hashcode相同,key也相等時,替換掉原值,返回老值。
        //不然執行下面的操做
        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

出現死循環的代碼部分就從這個addEntry(hash, key, value, i)開始,分析下addEntry(hash, key, value, i)的代碼:安全

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        //新元素插入到桶的頭部
        Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
        table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);
        //若是元素個數超過閾值,則擴容
        if (size++ >= threshold)
            resize(2 * table.length);
    }

當元素個數超過閾值則會擴容,擴容時會出現從新hash,下面分析這個擴容的方法resize(2 * table.length):多線程

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];
        //將元素轉移到newTable中
        transfer(newTable);
        table = newTable;
        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
    }

繼續跟進代碼看這個transfer(newTable)方法的實現:併發

void transfer(Entry[] newTable) {
        Entry[] src = table;
        int newCapacity = newTable.length;
        for (int j = 0; j < src.length; j++) {
            Entry<K,V> e = src[j];
            if (e != null) {
                src[j] = null;
                do {//這個循環就是引發死循環的罪魁禍首
                    Entry<K,V> next = e.next;
                    int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
                    e.next = newTable[i];
                    newTable[i] = e;
                    e = next;
                } while (e != null);
            }
        }
    }

下面分析這個do循環,顯得有點繞,其實是一個最節省空間(沒有額外分配任何空間)的一個倒序排列,即把原來Entry數組的一個Entry倒序構建新table的Entry。若是原來某個Entry裏面元素排序是e1--->e2....,線程T1寫入操做引起擴容倒序寫入新table變成了....e2--->e1;線程T2寫入操做時倒序則是e1---->e2....;如此則兩個線程併發寫入時可能會造成一個閉環死循環,會致使CPU迅速佔用100%程序卡死。this

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