1-7中HashMap死循环分析

博客分析了在并发环境下HashMap扩容导致的死循环问题。当多线程同时进行扩容时,可能导致链表形成环形结构,进而引发在get操作时的无限循环和CPU高消耗。解决方案是使用线程安全的HashTable或ConcurrentHashMap。

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对table[1]中的链表来说,进入while循环,此时e=key(3),那么next=key(7),经过计算重新定位e=key(3)在新表中的位置,并把e=key(3)挂在newTable[3]的位置

这样循环下去,将table[1]中的链表循环完成后,于是HashMap就完成了扩容

并发下的扩容

上面都是单线程下的扩容,当多线程进行扩容时,会是什么样子呢?

初始的HashMap还是:

我们现在假设有两个线程并发操作,都进入了扩容操作, 我们以颜色进行区分两个线程。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HvuN5qOB-1651038190480)(https://upload-images.jianshu.io/upload_imag 《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源 威信搜索公众号【编程进阶路】 es/15590149-3ff8f15b31184ebf.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)]

回顾我们的扩容代码,我们假设,线程1执行到Entry<K,V> next = e.next;时被操作系统调度挂起了,而线程2执行完成了扩容操作

于是,在线程1,2看来,就应该是这个样子

接下来,线程1被调度回来执行:

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

循环列表产生后,一旦线程1调用get(11,15之类的元素)时,就会进入一个死循环的情况,将CPU的消耗到100%。

总结

HashMap之所以在并发下的扩容造成死循环,是因为,多个线程并发进行时,因为一个线程先期完成了扩容,将原的链表重新散列到自己的表中,并且链表变成了倒序,后一个线程再扩容时,又进行自己的散列,再次将倒序链表变为正序链表。于是形成了一个环形链表,当表中不存在的元素时,造成死循环。

虽然在JDK1.8中,Java的开发小组修正了这个问题,但是HashMap始终存在着其他的线程安全问题。所以在并发情况下,我们应该使用HastTable或者ConcurrentHashMap来代替HashMap。

始终存在着其他的线程安全问题。所以在并发情况下,我们应该使用HastTable或者ConcurrentHashMap来代替HashMap。

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