hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理我们都知道HashMap是线程不安全的,在多线程环境中不建议使用,应该使用ConcurrentHashMap,但是其线程不安全体现在什么地方,可能并没有深入理解,本文将对该问题进行解密。

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全家桶1年46,售后保障稳定

少年不惧岁月长,彼方尚有荣光在


推荐阅读:

《面试必问-HashMap》通俗易懂搞定HashMap底层原理

我们都知道HashMap是线程不安全的,在多线程环境中不建议使用,应该使用ConcurrentHashMap,但是其线程不安全体现在什么地方,可能并没有深入理解,本文将对该问题进行解密。

首先需要强调一点,HashMap的线程不安全有三个方面:死循环,数据丢失,数据覆盖。其中死循环和数据丢失在Java8中已经得到解决。

目录

一、多线程下扩容造成的死循环

二、多线程下扩容造成的数据丢失

三、数据覆盖


一、多线程下扩容造成的死循环

我们都知道HashMap是通过链地址法解决哈希碰撞,即当哈希冲突时,会将相同哈希值的键值对通过单向链表的形式存放。

Java7中采用的是头插法,即下一个冲突的键值对会放在上一个键值对的前面。这就是形成死循环的关键点。

在分析这个问题之前我们先用模拟一下这个问题。创建多个线程不断进行put操作。即会出现如下死循环的情况:

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

然后用jstack命令定位线程死循环的原因,如下:

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

从日志中可以看出问题出在transfer函数上(这个函数是在resize扩容方法中)。Java7中HashMap的transfer源码如下:

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

注意 e.next = newTable[i] 和newTable[i] = e 这两行代码,就会导致链表的顺序翻转。

如果是多线程环境下,假设有线程A,线程B都在进行put操作

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

线程A在执行到newTable[i] = e时被挂起,随后执行线程B,且线程B正常执行完成了resize操作

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

线程B执行完成后,因为线程A和线程B是共享的,所以现在9.next = 5,5.next = null

随后线程A获得CPU时间片继续执行,完成第一轮循环后线程A的情况如下

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

继续循环

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

注意此时第三轮循环5.next = 9,第二轮循环9.next = 5,并且此时e = null循环结束,结果如下

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

出现环形链表。

二、多线程下扩容造成的数据丢失

Java7中采用的头插法,除了引起死循环,还有数据丢失,同样的线程A,线程B进行put操作

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

线程A在执行到newTable[i] = e时被挂起,随后执行线程B,且线程B正常执行完成了resize操作

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

线程B执行完成后,现在15.next = null

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

继续向下执行

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

此时e = null 循环结束,5元素丢失

三、数据覆盖

Java8中已经不再采用头插法,改为尾插法,即直接插入链表尾部,因此不会出现死循环和数据丢失,但是在多线程环境下仍然会有数据覆盖的问题。

首先我们看一下Java8中put操作的源码

hashmap线程安全吗 什么解决方案_HashMap的底层实现原理

注意红色框内的部分,如果插入元素没有发生hash碰撞则直接插入。

如果线程A和线程B同时进行put,刚好两条数据的hash值相同,如果线程A已经判断该位置数据为null,此时被挂起,线程B正常执行,并且正常插入数据,随后线程A继续执行就会将线程A的数据给覆盖。发生线程不安全。

总结

综上所述,在多线程环境下:

Java7中头插法扩容会导致死循环和数据丢失,Java8中将头插法改为尾插法后死循环和数据丢失已经得到解决,但仍然有数据覆盖的问题。

如果本篇文章有任何错误,请大家多多包涵批评指教,不胜感激!

我是酱子(关注微信公众号:爪哇酱子),感谢大家对本期文章的阅读,创作不易,各位的支持和认可是我最大的动力,如果觉得文章写的不错的话,就请各位点赞在看关注,我们下期见~

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/222977.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
上一篇 2025年7月1日 下午3:15
下一篇 2025年7月1日 下午3:43


相关推荐

  • Tomcat 服务详解[通俗易懂]

    Tomcat 服务详解[通俗易懂]文章目录一、简介一、简介  Tomcat是一款免费、开放源代码的Web应用服务器,是Apache软件基金会的一个核心开源项目,属于轻量级应用服务器。官网:https://tomcat.apache.org/

    2022年5月16日
    46
  • 直和和直积_什么是直积举个例子

    直和和直积_什么是直积举个例子今天又在文章中看到直和和直积的概念,顺手baidu了一下,粘贴下来,其实以前矩阵论有讲过的。。。还是到用的时候印象最深。![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200609171605249.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80ODA5NDczMg==,size_…

    2025年6月14日
    6
  • android之service简单介绍

    一 什么是Service二 如何使用Service 三 Service的生命周期  一 什么是Service Service,看名字就知道跟正常理解的“服务”差不多,后台运行,可交互这样的一个东西。它跟Activity的级别差不多,也需要在配置文件里注册,但是他不能自己运行,需要通过某一个Activity或者其他Context对象来调用, Context.startServ

    2022年3月9日
    51
  • RT-thread —- FinSH 控制台

    RT-thread —- FinSH 控制台一、介绍FinSH是RT-Thread的命令行组件(shell),有了shell,就像在开发者和计算机之间架起了一座沟通的桥梁,开发者能很方便的获取系统的运行情况,并通过命令控制系统的运行。特别是在调试阶段,有了shell,开发者除了能更快的定位到问题之外,也能利用shell调用测试函数,改变测试函数的参数,减少代码的烧录次数,缩短项目的开发时间。FinSH支持两种输入模式…

    2022年5月22日
    58
  • phpstrom2019.3.3激活码破解方法

    phpstrom2019.3.3激活码破解方法,https://javaforall.net/100143.html。详细ieda激活码不妨到全栈程序员必看教程网一起来了解一下吧!

    2022年3月14日
    82
  • django不使用外键连接表_什么是外键和参照表

    django不使用外键连接表_什么是外键和参照表外键删除操作如果一个模型使用了外键。那么在对方那个模型被删掉后,该进行什么样的操作。可以通过on_delete来指定。可以指定的类型如下:CASCADE:级联操作。如果外键对应的那条数据被删除了,

    2022年8月7日
    14

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号