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, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

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

【正版授权,激活自己账号】: Jetbrains全家桶Ide使用,1年售后保障,每天仅需1毛

【官方授权 正版激活】: 官方授权 正版激活 支持Jetbrains家族下所有IDE 使用个人JB账号...

(0)


相关推荐

  • mybatis返回结果类型(resulttype返回list)

    1.返回List>12selectid=”getMyCredit”parameterClass=”java.util.Map”resultClass=”java.util.HashMap”>select>这样设置返回类型为resultClass=”java.util.Ha

  • initramfs是什么_hdfs工作原理

    initramfs是什么_hdfs工作原理initramfs概述initramfs与initrd类似,也是初始化好了且存在于ram中的,可以压缩也可以不压缩。但是目前initramfs只支持cpio包格式,它会被populate_rootfs->unpack_to_rootfs(&__initramfs_start,&__initramfs_end-&__initramfs_start,0)函数(解压缩、)解析、安装。

  • 基于Java swing+mysql+eclipse的【图书管理系统】

    基于Java swing+mysql+eclipse的【图书管理系统】一、效果演示:主要功能:①基本数据维护:图书类别管理>>图书类别添加、图书类别维护图书管理>>图书添加、图书维护②关于我们1、登录界面2、主界面:3、图书类别维护4、图书类别添加5、图书维护6、图书添加7、关于我们可全部缩小到左下角二、核心代码:1、Util包【存放数据库连接工具】①DBTool(数据库连接工具类)packagecn.ac.azure.util;importjava.io.IOException

  • java中JSONArray、JSONObject、List、String之间的转换「建议收藏」

    java中JSONArray、JSONObject、List、String之间的转换「建议收藏」一、JASSONArray转为JSONObject     JSONArrayresult_type=newJSONArray();       StringBuffercdsIdxType=newStringBuffer();       cdsIdxType.append("selectidfromtable_type");       result_type=…

  • 大数据科研解决方案「建议收藏」

    大数据科研解决方案「建议收藏」第一章建设背景1.1国家政策2017年1月工业和信息化部正式发布了《大数据产业发展规划(2016-2020年)》,明确了“十三五”时期大数据产业的发展思路、原则和目标,将引导大数据产业持续健康发展,有力支撑制造强国和网络强国建设。2018年9月工信部公示“2018年大数据产业发展试点示范项目名单”,公布了包括大数据存储管理、大数据分析挖掘、大数据安全保障、产业创新大数据应用、…

  • 数仓分层ods_跨境电商国内中转仓

    数仓分层ods_跨境电商国内中转仓一、ods层介绍1、保持数据原貌不做任何修改,起到备份数据的作用。2、数据采用LZO压缩,减少磁盘存储空间。100G数据可以压缩到10G以内。3、创建分区表,防止后续的全表扫描,在企业开发中大量使用分区表。4、创建外部表,在企业开发中,除了自己用的临时表,创建内部表外,绝大多数场景都是创建外部表。二、用户行为数据1、启动日志表ods_start_log//创建启动日志…

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。

关注全栈程序员社区公众号