HashMap在高并发下引起的死循环

红太狼 2023-10-11 10:00 35阅读 0赞

HashMap其实并不是线程安全的，在高并发的情况下，是很可能发生死循环的，由此造成CPU 100%，这是很可怕的，所以在多线程的情况下，用HashMap是很不妥当的行为，应采用线程安全类ConcurrentHashMap进行代替。

# HashMap死循环原因 #

HashMap进行存储时，如果size超过当前最大容量\*负载因子时候会发生resize，首先看一下resize原代码

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);
        }

而这段代码中又调用了transfer()方法，而这个方法实现的机制就是将每个链表转化到新链表，并且链表中的位置发生反转，而这在多线程情况下是很容易造成链表回路，从而发生get()死循环，我们看一下他的源代码

void transfer(Entry[] newTable) {
            Entry[] src = table;
            int newCapacity = newTable.length;
            for (int j = 0; j < src.length; j++) {
                Entry<K,V> e = src[j];
                if (e != null) {
                    src[j] = null;
                    do {
                        Entry<K,V> next = e.next;
                        int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
                        e.next = newTable[i];
                        newTable[i] = e;
                        e = next;
                    } while (e != null);
                }
            }
        }

# HashMap死循环演示 #

假如有两个线程P1、P2，以及链表 a=》b=》null

1、P1先执行，执行完"Entry<K,V> next = e.next;"代码后发生阻塞，或者其他情况不再执行下去，此时e=a，next=b

2、而P2已经执行完整段代码，于是当前的新链表newTable\[i\]为b=》a=》null

3、P1又继续执行"Entry<K,V> next = e.next;"之后的代码，则执行完"e=next;"后，newTable\[i\]为a《=》b，则造成回路，while(e!=null)一直死循环

# 总结 #

HashMap并非线程安全，所以在多线程情况下，应该首先考虑用ConcurrentHashMap，避免悲剧的发生