HashMap死循环分析的修正版

Posted 2021-04-24 占小狼的博客

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失误

在《》一文中描述了死循环的产生过程，后来发现分析过程有点问题，由于是半夜即时写的文章，脑子有点钝，人老了，可是我才18岁啊。

之前的问题出现在误以为线程1和线程2所操作的newTable是同一个，其实是两个不同的数组，低级失误，所以需要重新分析一遍。

修正

假设HashMap初始化大小为4，插入个3节点，不巧的是，这3个节点都hash到同一个位置，如果按照默认的负载因子的话，插入第3个节点就会扩容，为了验证效果，假设负载因子是1.

 
   
   
 

  
    
    
  
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;
  
    
    
  
            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;
  
    
    
  
        }
  
    
    
  
    }
  
    
    
  
}
 
   
   
 

以上是节点移动的相关逻辑。

插入第4个节点时，发生rehash，假设现在有两个线程同时进行，线程1和线程2，两个线程都会新建新的数组。

假设 线程2 在执行到 Entry<K,V>next=e.next;之后，cpu时间片用完了，这时变量e指向节点a，变量next指向节点b。

线程1继续执行，很不巧，a、b、c节点rehash之后又是在同一个位置7，开始移动节点

第一步，移动节点a

第二步，移动节点b

注意，这里的顺序是反过来的，继续移动节点c

这个时候 线程1 的时间片用完，内部的table还没有设置成新的newTable， 线程2 开始执行，这时内部的引用关系如下：

这时，在 线程2 中，变量e指向节点a，变量next指向节点b，开始执行循环体的剩余逻辑。

 
   
   
 

  
    
    
  
Entry<K,V> next = e.next;
  
    
    
  
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
  
    
    
  
e.next = newTable[i];
  
    
    
  
newTable[i] = e;
  
    
    
  
e = next;
 
   
   
 

执行之后的引用关系如下图

执行后，变量e指向节点b，因为e不是null，则继续执行循环体，执行后的引用关系

变量e又重新指回节点a，只能继续执行循环体，这里仔细分析下： 1、执行完 Entry<K,V>next=e.next;，目前节点a没有next，所以变量next指向null； 2、 e.next=newTable[i]; 其中 newTable[i] 指向节点b，那就是把a的next指向了节点b，这样a和b就相互引用了，形成了一个环； 3、 newTable[i]=e 把节点a放到了数组i位置； 4、 e=next; 把变量e赋值为null，因为第一步中变量next就是指向null；

所以最终的引用关系是这样的：

节点a和b互相引用，形成了一个环，当在数组该位置get寻找对应的key时，就发生了死循环。

另外，如果线程2把newTable设置成到内部的table，节点c的数据就丢了，看来还有数据遗失的问题。

总之，千万不要在多线程写时使用HashMap，单写多读是没有问题的。

我是占小狼，对之前的错误分析，深表歉意。

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