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关于java:为什么-HashMap-并发时会引起死循环

java 搞代码 4年前 (2022-01-28) 45次浏览 已收录 0个评论

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 ke<span style="color:transparent">来源gaodai#ma#com搞*!代#%^码网</span>y, 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!

原文链接:https://www.gaodaima.com/zhuqiuh…

版权申明:本文为CSDN博主「bboyzqh」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协定,转载请附上原文出处链接及本申明。

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