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習吧！

HashMap 的線程不安全

HashMap 的線程不安全主要體現在下面兩個方面

• 在 jdk 1.7 中，當并發執行擴容操作時會造成環形鏈和數據丟失的情況

• 在 jdk 1.8 中，在并發執行 put 操作時會發生數據覆蓋的情況

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，如果是空的就創建一個 table[]，并獲取他的長度n
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
    	n = (tab = resize()).length;	
    // 如果單鏈表節點 Node<K,V> p == tab[i = (n - 1) & hash]) == null，
    // 就直接 put 進單鏈表中，說明此時并沒有發生 Hash 沖突
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
    	tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
		// 說明索引位置已經放入過數據了，已經在單鏈表處產生了Hash沖突
        Node<K,V> e; K k;
		// 判斷 put 的數據和之前的數據是否重復
        if (p.hash == hash &&
            // 進行 key 的 hash 值和 key 的 equals() 和 == 比較，如果都相等，則初始化數組 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，就遍歷每個節點，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，數組的長度小于 64 時，會優先選擇擴容
			// 如果單鏈表長度大于等于 7，數組的長度大于 64 時，才會選擇單鏈表--->紅黑樹
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
            	if ((e = p.next) == null) {
            		// 采用尾插法，在單鏈表中插入數據
                	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key-value，并記錄內部結構變化次數
    ++modCount;
    // 判斷是否擴容
    if (++size > threshold)
    	resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

數據的覆蓋一

第 13 行代碼是判斷是否出現 hash 沖突的，假設兩個線程 A、B 都在進行 put 操作，并且它們 put 數據的 key 的 hash 值是相同的，同時它們 keyA == keyB 為 true 或者 keyA.equals(keyB) 為 true，也就是說它們 put 數據的 value 是不相同的

當線程 A 執行完第 13 行代碼后由于時間片耗盡導致被掛起，而線程 B 得到時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 獲得時間片，由于之前已經進行了 hash 沖突的判斷，所有此時不會再進行判斷，而是直接進行插入覆蓋，這就導致了線程 B 插入的數據被線程 A 覆蓋了，從而發生了線程不安全

數據的覆蓋二

第 58 行處有個 ++size，我們這樣想，還是線程 A、B，這兩個線程同時進行 put 操作時，假設當前 HashMap 的 size 大小為 10

當線程 A 執行到第 58 行代碼時，從主內存中獲得 size 的值為 10 后準備進行 +1 操作，但是由于時間片耗盡只好讓出 CPU

于是線程 B 得到 CPU 調度，還是從主內存中拿到 size 的值 10 進行 +1 操作，完成了 put 操作，并將 size = 11 寫回了主內存

然后線程 A 再次得到 CPU 調度，并繼續執行（此時 size 的值仍為10），當執行完 put 操作后，還是將 size = 11 寫了回內存。

此時，線程 A、B 都執行了一次 put 操作，但是 size 的值只增加了 1，所有說還是由于數據覆蓋又導致了線程不安全

// HashMap 中 size 變量
transient int size;

到此，關于“HashMap線程為什么不安全”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！