HashMap多线程死循环问题

正如上篇文中所说，HashMap不是线程安全的，在被多线程共享操作时，会有问题，具体什么问题呢，一直没有个清晰的理解，今天写了个测试程序调了一下，才明白其中道理。

主要是多线程同时put时，如果同时触发了rehash操作，会导致HashMap中的链表中出现循环节点，进而使得后面get的时候，会死循环。【关于什么是rehash，读者可以自行去google了】

本文主要参考了：http://coolshell.cn/articles/9606.html，测试数据也一样。

测试代码：

[java]
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import java.util.HashMap; public class HashMapInfiniteLoop { private static HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>(2,0.75f); public static void main(String[] args) { map.put(5, 55); new Thread("Thread1") { public void run() { map.put(7, 77); System.out.println(map); }; }.start(); new Thread("Thread2") { public void run() { map.put(3, 33); System.out.println(map); }; }.start(); } }

import java.util.HashMap;

public class HashMapInfiniteLoop {

private static HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>(2,0.75f);
public static void main(String[] args) {
map.put(5, 55);

new Thread("Thread1") {
public void run() {
map.put(7, 77);
System.out.println(map);
};
}.start();
new Thread("Thread2") {
public void run() {
map.put(3, 33);
System.out.println(map);
};
}.start();

}

}

其中，map初始化为一个长度为2的数组，loadFactor=0.75，threshold=2*0.75=1，也就是说当put第二个key的时候，map就需要进行rehash：



的

下面开始调试运行测试程序

（1）首先使Thread1和Thread2都停在run()的第一行：



此时map的内容为：



（2）Thread1调试进入JDK源代码，停在HashMap.transfer()方法内第一行，切换到Thread2，也停在HashMap.transfer()方法内第一行：



此时map的内容为：



（3）切换到Thread1，停在HashMap.transfer()方法内477行【src[j] = null;】；切换到Thread2，也停在477行



（4）切换回Thread1，继续执行，停在图中480行：【int i = indexFor(e.hash, newCapacity);】



此时map内容没变，只是添加了代码中的e、next指针：





（5）切换回Thread2，直接把Thread2执行完毕：



此时map的内容为：



（6）切换回Thread1，回到transfer()方法中：



此时从调试信息中还可以清晰地看出map的内容：{5=55, 7=77, 3=33}

此时map形如：



（7）继续Thread1中的do-while循环，第一次循环过后，依旧【停在480行】：



（8）第二次循环过后，依旧【停在480行】：



（8）第二次循环过后，e已经为null，跳出循环：



（9）离开transfer()方法，回到resize方法中，将newTable赋值给map.table，此时在查看map，默认的toString()方法已经在死循环了



至此，map中数组索引位置为3的链表上已经成功的出现了环，再对map做索引位置为3的get操作，就会死循环在这里，CPU成功到达100%。

比如，调用map.get(11)时，即会引起死循环。

而且，map中还丢失了元素，（5,55）已经不再map中了。