HashMap的线程不安全问题

• • 一. HashMap的线程不安全问题概述
  • • 1. 数据覆盖导致元素丢失
    • 2. 读出null值
    • 3. 死循环
    • 参考资料

• 多线程下HashMap的线程不安全问题总结

• HashMap 存在线程安全的本质：HashMap的"增删改"操作均是多步操作的集合，或者说是非原子的。在多线程环境下，非原子的操作可能因为线程调度的问题，引发各种线程不安全性问题。死循环和丢失更新只是其中最具代表的线程不安全表现。

JDK7和JDK8都存在这个问题

1. 概述：两个线程同时执行put操作，如果计算出的索引位置相同（即哈希冲突）且该索引位置为空，则会造成前一个key被后一个key覆盖，从而导致元素丢失。
2. 核心代码：put()方法

put(K key, V value);
putVal(hash(key), key, value, false, true);

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
    Node[] tab; Node p; int n, i;
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)           // 1
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {                                           
        //...
    }
    if (++size > threshold)  
        resize();
    return null;
}

3. 场景解读
   1. 假设两个线程A、B都在进行put操作，并且通过hash计算出的插入下标相同。
   2. 当线程A执行完“// 1”处的代码后由于时间片耗尽导致被挂起，而线程B得到时间片后在该下标处插入了元素，完成了正常的插入。
   3. 然后，线程A获得时间片，由于之前已经进行了hash冲突的判断，所有此时不会再进行判断，而是直接进行插入，这就导致了线程B插入的数据被线程A覆盖了，从而线程不安全。

JDK7和JDK8都存在这个问题

1. 概述：线程1进行put时，由于元素个数超出threshold而导致扩容，扩容方法里刚new出一个新的hash表，赋值给table，还没进行数据转移，此时线程2进行get，有可能导致读出为null（因为新hash表还没有值）。
2. 核心源码

transient Node[] table;
final Node[] resize() {
  	//...
  	// 使用新计算的容量new出一个新的hash表
    Node[] newTab = (Node[])new Node[newCap];
    // 将新创建的空hash表赋值给实例变量table
    table = newTab;  // 1
    
    //...将数据从旧hash表转移到新hash表
    
    return newTab;
}

3. 源码解读：如果线程1执行put操作扩容，在执行完第1行之后被挂起，此时实例变量table是空的。然后线程2执行get，就会得到null值。

只有JDK7存在，JDK8不存在

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