HashMap爲何線程不安全(hash碰撞與擴容致使)

    一直以來都知道HashMap是線程不安全的，可是到底爲何線程不安全，在多線程操做狀況下何時線程不安全？

讓咱們先來了解一下HashMap的底層存儲結構，HashMap底層是一個Entry數組，一旦發生Hash衝突的的時候，HashMap採用拉鍊法解決碰撞衝突，Entry內部的變量：

 

final Object key;
Object value;
Entry next;
int hash;

        經過Entry內部的next變量能夠知道使用的是鏈表，這時候咱們能夠知道，若是多個線程，在某一時刻同時操做HashMap並執行put操做，而有大於兩個key的hash值相同，如圖中a一、a2，這個時候須要解決碰撞衝突，而解決衝突的辦法上面已經說過，對於鏈表的結構在這裏再也不贅述，暫且不討論是從鏈表頭部插入仍是從尾部初入，這個時候兩個線程若是剛好都取到了對應位置的頭結點e1，而最終的結果可想而知，a一、a2兩個數據中勢必會有一個會丟失，如圖所示：

 

再來看下put方法

 

public Object put(Object obj, Object obj1)
    {
        if(table == EMPTY_TABLE)
            inflateTable(threshold);
        if(obj == null)
            return putForNullKey(obj1);
        int i = hash(obj);
        int j = indexFor(i, table.length);
        for(Entry entry = table[j]; entry != null; entry = entry.next)
        {
            Object obj2;
            if(entry.hash == i && ((obj2 = entry.key) == obj || obj.equals(obj2)))
            {
                Object obj3 = entry.value;
                entry.value = obj1;
                entry.recordAccess(this);
                return obj3;
            }
        }

        modCount++;
        addEntry(i, obj, obj1, j);
        return null;
    }

put方法不是同步的，同時調用了addEntry方法：

 

 

void addEntry(int i, Object obj, Object obj1, int j)
    {
        if(size >= threshold && null != table[j])
        {
            resize(2 * table.length);
            i = null == obj ? 0 : hash(obj);
            j = indexFor(i, table.length);
        }
        createEntry(i, obj, obj1, j);
    }

addEntry方法依然不是同步的，因此致使了線程不安全出現傷處問題，其餘相似操做再也不說明，源碼一看便知，下面主要說一下另外一個很是重要的知識點，一樣也是HashMap非線程安全的緣由，咱們知道在HashMap存在擴容的狀況，對應的方法爲HashMap中的resize方法：

 

 

void resize(int i)
    {
        Entry aentry[] = table;
        int j = aentry.length;
        if(j == 1073741824)
        {
            threshold = 2147483647;
            return;
        } else
        {
            Entry aentry1[] = new Entry[i];
            transfer(aentry1, initHashSeedAsNeeded(i));
            table = aentry1;
            threshold = (int)Math.min((float)i * loadFactor, 1.073742E+009F);
            return;
        }
    }

         能夠看到擴容方法也不是同步的，經過代碼咱們知道在擴容過程當中，會新生成一個新的容量的數組，而後對原數組的全部鍵值對從新進行計算和寫入新的數組，以後指向新生成的數組。

 

        當多個線程同時檢測到總數量超過門限值的時候就會同時調用resize操做，各自生成新的數組並rehash後賦給該map底層的數組table，結果最終只有最後一個線程生成的新數組被賦給table變量，其餘線程的均會丟失。並且當某些線程已經完成賦值而其餘線程剛開始的時候，就會用已經被賦值的table做爲原始數組，這樣也會有問題。