多執行緒環境下，HashMap 為什么會出現死回圈？-有解無憂

Java的HashMap是非執行緒安全的，多執行緒下應該用ConcurrentHashMap，

多執行緒下[HashMap]的問題（這里主要說死回圈問題）：

多執行緒put操作后，get操作導致死回圈，
多執行緒put非NULL元素后，get操作得到NULL值，
多執行緒put操作，導致元素丟失，

1、為何出現死回圈？

在多執行緒下使用非執行緒安全的HashMap，單執行緒根本不會出現，

HashMap是采用鏈表解決Hash沖突，因為是鏈表結構，那么就很容易形成閉合的鏈路，這樣在回圈的時候只要有執行緒對這個HashMap進行get操作就會產生死回圈，
在單執行緒情況下，只有一個執行緒對HashMap的資料結構進行操作，是不可能產生閉合的回路的，
那就只有在多執行緒并發的情況下才會出現這種情況，那就是在put操作的時候，如果size>initialCapacity*loadFactor，那么這時候HashMap就會進行rehash操作，隨之HashMap的結構就會發生翻天覆地的變化，很有可能就是在兩個執行緒在這個時候同時觸發了rehash操作，產生了閉合的回路，

2、如何產生的？

存盤資料put()：

 public V put(K key, V value)
 {
  ......
  //算Hash值
  int hash = hash(key.hashCode());
  int i = indexFor(hash, table.length);
  //如果該key已被插入，則替換掉舊的value （鏈接操作）
  for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
   Object k;
   if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
    V oldValue = https://www.cnblogs.com/javastack/archive/2021/09/08/e.value;
    e.value = value;
    e.recordAccess(this);
    return oldValue;
   }
  }
  modCount++;
  //該key不存在，需要增加一個結點
  addEntry(hash, key, value, i);
  return null;
 }

當我們往HashMap中put元素的時候，先根據key的hash值得到這個元素在陣列中的位置（即下標），然后就可以把這個元素放到對應的位置中了，

如果這個元素所在的位置上已經存放有其他元素了，那么在同一個位子上的元素將以鏈表的形式存放，新加入的元素放在鏈頭，而先前加入的放在鏈尾，

檢查容量是否超標addEntry：

 void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex)
 {
  Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
  table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
  //查看當前的size是否超過了我們設定的閾值threshold，如果超過，需要resize
  if (size++ >= threshold)
   resize(2 * table.length);
 }

如果現在size已經超過了threshold，那么就要進行resize操作,新建一個更大尺寸的hash表，然后把資料從老的Hash表中遷移到新的Hash表中，

調整Hash表大小resize：

 void resize(int newCapacity)
 {
  Entry[] oldTable = table;
  int oldCapacity = oldTable.length;
  ......
  //創建一個新的Hash Table
  Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
  //將Old Hash Table上的資料遷移到New Hash Table上
  transfer(newTable);
  table = newTable;
  threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
 }

當table[]陣列容量較小，容易產生哈希碰撞，所以，Hash表的尺寸和容量非常的重要，

一般來說，Hash表這個容器當有資料要插入時，都會檢查容量有沒有超過設定的thredhold，如果超過，需要增大Hash表的尺寸，這個程序稱為resize，

多個執行緒同時往HashMap添加新元素時，多次resize會有一定概率出現死回圈，因為每次resize需要把舊的資料映射到新的哈希表，這一部分代碼在HashMap#transfer() 方法，如下：

 void transfer(Entry[] newTable)
 {
  Entry[] src = https://www.cnblogs.com/javastack/archive/2021/09/08/table;
  int newCapacity = newTable.length;
  //下面這段代碼的意思是：
  //  從OldTable里摘一個元素出來，然后放到NewTable中
  for (int j = 0; j < src.length; j++) {
   Entry e = src[j];
   if (e != null) {
    src[j] = null;
    do {
     Entry next = e.next;//取出第一個元素
     int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
     e.next = newTable[i];
     newTable[i] = e;
     e = next;
    } while (e != null);
   }
  }
 }

標紅代碼是導致多執行緒使用hashmap出現CUP使用率驟增，出現死回圈，從而多個執行緒阻塞的罪魁禍首，另外推薦：Java進階視瞥澩

3、圖解HashMap死回圈：

正常的ReHash的程序（單執行緒）：假設了我們的hash演算法就是簡單的用key mod 一下表的大小（也就是陣列的長度），

最上面的是old hash 表，其中的Hash表的size=2, 所以key = 3, 7, 5，在mod 2以后都沖突在table[1]這里了，接下來的三個步驟是Hash表 resize成4，然后所有的<key,value> 重新rehash的程序，

并發下的Rehash（多執行緒）

1）假設我們有兩個執行緒，

 do {
  Entry<K,V> next = e.next; // <--假設執行緒一執行到這里就被調度掛起了，執行其他操作
  int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
  e.next = newTable[i];
  newTable[i] = e;
  e = next;
 } while (e != null);

而我們的執行緒二執行完成了，于是我們有下面的這個樣子：

注意，因為Thread1的 e 指向了key(3)，而next指向了key(7)，其在執行緒二rehash后，指向了執行緒二重組后的鏈表，我們可以看到鏈表的順序被反轉后，在這里執行緒一變成了操作經過執行緒二操作后的HashMap，另外，多執行緒系列面試題和答案全部整理好了，微信搜索?Java技術堆疊，在后臺發送：面試，?可以在線閱讀，

2）執行緒一被調度回來執行，