关于java:面试官并发下的-HashMap-为什么会引起死循环

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明天研读 Java 并发容器和框架时，看到为什么要应用 ConcurrentHashMap 时，其中有一个起因是：线程不平安的 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 链表造成环形数据结构，查找时会陷入死循环。纠起起因看了其余的博客，都比拟形象，所以这里以图形的形式展现一下，心愿反对！

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

/** 
    * 
    * 往表中增加元素，如果插入元素之后，表长度不够，便会调用 resize 办法扩容 
    */  
   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() 办法如下，重要的是 transfer 办法，把旧表中的元素增加到新表中
    */  
   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）参考下面的代码，便引入到了 transfer 办法，（引入重点）这就是 HashMap 并发时，会引起死循环的根本原因所在，上面联合 transfer 的源代码，阐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）假如：

Map<Integer> map = new HashMap<Integer>(2);  // 只能搁置两个元素，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 办法中得悉）// 搁置 2 个元素 3 和 7，若要再搁置元素 8（经 hash 映射后不等于 1）时，会引起扩容

假如搁置后果图如下：

当初有两个线程 A 和 B，都要执行 put 操作，即向表中增加元素，即线程 A 和线程 B 都会看到下面图的状态快照

执行程序如下：

执行一：线程 A 执行到 transfer 函数中（1）处挂起（transfer 函数代码中有标注）。此时在线程 A 的栈中

e = 3
next = 7

执行二：线程 B 执行 transfer 函数中的 while 循环，即会把原来的 table 变成新一 table（线程 B 本人的栈中），再写入到内存中。如下图（假如两个元素在新的 hash 函数下也会映射到同一个地位）

执行三：线程 A 解挂，接着执行（看到的仍是旧表），即从 transfer 代码（1）处接着执行，以后的 e = 3, next = 7, 下面曾经形容。

1. 解决元素 3，将 3 放入线程 A 本人栈的新 table 中（新 table 是处于线程 A 本人栈中，是线程公有的，不肥线程 2 的影响），解决 3 后的图如下：

2. 线程 A 再复制元素 7，以后 e = 7 , 而 next 值因为线程 B 批改了它的援用，所以 next 为 3，解决后的新表如下图

3. 因为下面取到的 next = 3, 接着 while 循环，即以后解决的结点为 3，next 就为 null，退出 while 循环，执行完 while 循环后，新表中的内容如下图：

4. 当操作实现，执行查找时，会陷入死循环！

正文完