HashMap線程為什么不安全

這篇文章主要介紹“HashMap線程為什么不安全”，在日常操作中，相信很多人在HashMap線程為什么不安全問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”HashMap線程為什么不安全”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！

HashMap 的線程不安全

HashMap 的線程不安全主要體現(xiàn)在下面兩個(gè)方面

• 在 jdk 1.7 中，當(dāng)并發(fā)執(zhí)行擴(kuò)容操作時(shí)會(huì)造成環(huán)形鏈和數(shù)據(jù)丟失的情況

• 在 jdk 1.8 中，在并發(fā)執(zhí)行 put 操作時(shí)會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)覆蓋的情況

對于 jdk 1.7 中 HashMap 的線程不安全，暫且不談了，我們主要看看 jdk 1.8 中的

HashMap 中的 put() 方法

該 put() 方法是 jdk 1.8 中的

public V put(K key, V value) {
	return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    // 判斷 table[] 是否為空，如果是空的就創(chuàng)建一個(gè) table[]，并獲取他的長度n
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
    	n = (tab = resize()).length;	
    // 如果單鏈表節(jié)點(diǎn) Node<K,V> p == tab[i = (n - 1) & hash]) == null，
    // 就直接 put 進(jìn)單鏈表中，說明此時(shí)并沒有發(fā)生 Hash 沖突
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
    	tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
		// 說明索引位置已經(jīng)放入過數(shù)據(jù)了，已經(jīng)在單鏈表處產(chǎn)生了Hash沖突
        Node<K,V> e; K k;
		// 判斷 put 的數(shù)據(jù)和之前的數(shù)據(jù)是否重復(fù)
        if (p.hash == hash &&
            // 進(jìn)行 key 的 hash 值和 key 的 equals() 和 == 比較，如果都相等，則初始化數(shù)組 Node<K,V> e
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))   			
            e = p;
		// 判斷是否是紅黑樹，如果是紅黑樹就直接插入樹中
        else if (p instanceof TreeNode)
        	e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
			// 如果不是紅黑樹，就遍歷每個(gè)節(jié)點(diǎn)，判斷單鏈表長度是否大于等于 7，
			// 如果單鏈表長度大于等于 7，數(shù)組的長度小于 64 時(shí)，會(huì)優(yōu)先選擇擴(kuò)容
			// 如果單鏈表長度大于等于 7，數(shù)組的長度大于 64 時(shí)，才會(huì)選擇單鏈表--->紅黑樹
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
            	if ((e = p.next) == null) {
            		// 采用尾插法，在單鏈表中插入數(shù)據(jù)
                	p.next = newNode(hash, key, value, null);
                	// 如果 binCount >= 8 - 1
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) 
                    	treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                }
				// 判斷索引每個(gè)元素的key是否可要插入的key相同，如果相同就直接覆蓋
                if (e.hash == hash &&
					((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                 p = e;
			}
		}
		// 說明數(shù)組或者單鏈表中有相同的key，因此只需要將value覆蓋，并將oldValue返回即可
        if (e != null) { 
        	V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
            	e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
              	return oldValue;
        }
	}
	// 說明沒有key相同，因此要插入一個(gè)key-value，并記錄內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化次數(shù)
    ++modCount;
    // 判斷是否擴(kuò)容
    if (++size > threshold)
    	resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

數(shù)據(jù)的覆蓋一

第 13 行代碼是判斷是否出現(xiàn) hash 沖突的，假設(shè)兩個(gè)線程 A、B 都在進(jìn)行 put 操作，并且它們 put 數(shù)據(jù)的 key 的 hash 值是相同的，同時(shí)它們 keyA == keyB 為 true 或者 keyA.equals(keyB) 為 true，也就是說它們 put 數(shù)據(jù)的 value 是不相同的

當(dāng)線程 A 執(zhí)行完第 13 行代碼后由于時(shí)間片耗盡導(dǎo)致被掛起，而線程 B 得到時(shí)間片后在該單鏈表處插入了元素，完成了正常的插入

然后線程 A 獲得時(shí)間片，由于之前已經(jīng)進(jìn)行了 hash 沖突的判斷，所有此時(shí)不會(huì)再進(jìn)行判斷，而是直接進(jìn)行插入覆蓋，這就導(dǎo)致了線程 B 插入的數(shù)據(jù)被線程 A 覆蓋了，從而發(fā)生了線程不安全

數(shù)據(jù)的覆蓋二

第 58 行處有個(gè) ++size，我們這樣想，還是線程 A、B，這兩個(gè)線程同時(shí)進(jìn)行 put 操作時(shí)，假設(shè)當(dāng)前 HashMap 的 size 大小為 10

當(dāng)線程 A 執(zhí)行到第 58 行代碼時(shí)，從主內(nèi)存中獲得 size 的值為 10 后準(zhǔn)備進(jìn)行 +1 操作，但是由于時(shí)間片耗盡只好讓出 CPU

于是線程 B 得到 CPU 調(diào)度，還是從主內(nèi)存中拿到 size 的值 10 進(jìn)行 +1 操作，完成了 put 操作，并將 size = 11 寫回了主內(nèi)存

然后線程 A 再次得到 CPU 調(diào)度，并繼續(xù)執(zhí)行（此時(shí) size 的值仍為10），當(dāng)執(zhí)行完 put 操作后，還是將 size = 11 寫了回內(nèi)存。

此時(shí)，線程 A、B 都執(zhí)行了一次 put 操作，但是 size 的值只增加了 1，所有說還是由于數(shù)據(jù)覆蓋又導(dǎo)致了線程不安全

// HashMap 中 size 變量
transient int size;

到此，關(guān)于“HashMap線程為什么不安全”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！