HashMap线程为什么不安全

这篇文章主要介绍“HashMap线程为什么不安全”，在日常操作中，相信很多人在HashMap线程为什么不安全问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”HashMap线程为什么不安全”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

HashMap 的线程不安全

HashMap 的线程不安全主要体现在下面两个方面

• 在 jdk 1.7 中，当并发执行扩容操作时会造成环形链和数据丢失的情况

• 在 jdk 1.8 中，在并发执行 put 操作时会发生数据覆盖的情况

对于 jdk 1.7 中 HashMap 的线程不安全，暂且不谈了，我们主要看看 jdk 1.8 中的

HashMap 中的 put() 方法

该 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;
    // 判断 table[] 是否为空，如果是空的就创建一个 table[]，并获取他的长度n
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
    	n = (tab = resize()).length;	
    // 如果单链表节点 Node<K,V> p == tab[i = (n - 1) & hash]) == null，
    // 就直接 put 进单链表中，说明此时并没有发生 Hash 冲突
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
    	tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
		// 说明索引位置已经放入过数据了，已经在单链表处产生了Hash冲突
        Node<K,V> e; K k;
		// 判断 put 的数据和之前的数据是否重复
        if (p.hash == hash &&
            // 进行 key 的 hash 值和 key 的 equals() 和 == 比较，如果都相等，则初始化数组 Node<K,V> e
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))   			
            e = p;
		// 判断是否是红黑树，如果是红黑树就直接插入树中
        else if (p instanceof TreeNode)
        	e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
			// 如果不是红黑树，就遍历每个节点，判断单链表长度是否大于等于 7，
			// 如果单链表长度大于等于 7，数组的长度小于 64 时，会优先选择扩容
			// 如果单链表长度大于等于 7，数组的长度大于 64 时，才会选择单链表--->红黑树
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
            	if ((e = p.next) == null) {
            		// 采用尾插法，在单链表中插入数据
                	p.next = newNode(hash, key, value, null);
                	// 如果 binCount >= 8 - 1
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) 
                    	treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                }
				// 判断索引每个元素的key是否可要插入的key相同，如果相同就直接覆盖
                if (e.hash == hash &&
					((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                 p = e;
			}
		}
		// 说明数组或者单链表中有相同的key，因此只需要将value覆盖，并将oldValue返回即可
        if (e != null) { 
        	V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
            	e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
              	return oldValue;
        }
	}
	// 说明没有key相同，因此要插入一个key-value，并记录内部结构变化次数
    ++modCount;
    // 判断是否扩容
    if (++size > threshold)
    	resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

数据的覆盖一

第 13 行代码是判断是否出现 hash 冲突的，假设两个线程 A、B 都在进行 put 操作，并且它们 put 数据的 key 的 hash 值是相同的，同时它们 keyA == keyB 为 true 或者 keyA.equals(keyB) 为 true，也就是说它们 put 数据的 value 是不相同的

当线程 A 执行完第 13 行代码后由于时间片耗尽导致被挂起，而线程 B 得到时间片后在该单链表处插入了元素，完成了正常的插入

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，而是直接进行插入覆盖，这就导致了线程 B 插入的数据被线程 A 覆盖了，从而发生了线程不安全

数据的覆盖二

第 58 行处有个 ++size，我们这样想，还是线程 A、B，这两个线程同时进行 put 操作时，假设当前 HashMap 的 size 大小为 10

当线程 A 执行到第 58 行代码时，从主内存中获得 size 的值为 10 后准备进行 +1 操作，但是由于时间片耗尽只好让出 CPU

于是线程 B 得到 CPU 调度，还是从主内存中拿到 size 的值 10 进行 +1 操作，完成了 put 操作，并将 size = 11 写回了主内存

然后线程 A 再次得到 CPU 调度，并继续执行（此时 size 的值仍为10），当执行完 put 操作后，还是将 size = 11 写了回内存。

此时，线程 A、B 都执行了一次 put 操作，但是 size 的值只增加了 1，所有说还是由于数据覆盖又导致了线程不安全

// HashMap 中 size 变量
transient int size;

到此，关于“HashMap线程为什么不安全”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注亿速云网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！