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面试官:HashMap死循环形成的原因是什么?

2020-03-17 21:34 113 查看

介绍

HashMap实现原理

之前的文章已经分析了HashMap在JDK1.7的实现,这篇文章就只分析HashMap死循环形成的原因

死循环形成是在扩容转移元素的时候发生的

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, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));
table = newTable;
threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
}

发生的具体时机在transfer函数中,默认情况下rehash为false

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;
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;
}
}
}

正常的transfer过程

例子不考虑扩容阈值,假设放4个元素时开始扩容 主要有2个有意思的地方

  1. 原来在oldTable[i]位置的元素,会被放到newTable[i]或者newTable[i+oldTable.length]的位置
  2. 链表在复制的时候会反转

并发下异常的transfer

假设线程1执行完Entry<K,V> next = e.next后被挂起,此时e指向key3,next指向key7

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; // 线程1执行完这一句被挂起
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;
}
}
}

线程2也来执行transfer函数,并执行完成,此时的状态为 此时线程1接着执行余下的代码,将key3放到线程1的table[3]处 接着将e指向key7,不为null,再次进入循环,将next指向key3如下图

当跑完这次循环时key7被放入线程1的table中,e指向key3,next指向null e不为null,还能再次执行循环,key3再次插入线程1中table[3]的头节点,此时e变为null,循环完毕。结构如下 环形链表形成,此时无论将线程1还是线程2的table设置为newTable,当调用get方法执行到这条链上时,死循环形成

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参考博客

[1]https://juejin.im/post/5a66a08d5188253dc3321da0 [2]https://www.javashitang.com/?p=1033 [3]https://www.geek-share.com/detail/2579144733.html

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