面試官:HashMap死循環形成的原因是什麼?
- 2020 年 3 月 12 日
- 筆記
介紹
之前的文章已經分析了HashMap在JDK1.7的實現,這篇文章就只分析HashMap死循環形成的原因
死循環形成是在擴容轉移元素的時候發生的
void resize(int newCapacity) { Entry[] oldTable = table; int oldCapacity = oldTable.length; if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) { threshold = Integer.MAX_VALUE; return; } Entry[] newTable = new Entry[newCapacity]; transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity)); table = newTable; threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1); }
發生的具體時機在transfer函數中,默認情況下rehash為false
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; } } }
正常的transfer過程
例子不考慮擴容閾值,假設放4個元素時開始擴容

主要有2個有意思的地方
- 原來在oldTable[i]位置的元素,會被放到newTable[i]或者newTable[i+oldTable.length]的位置
- 鏈表在轉移的時候會反轉
並發下異常的transfer
假設執行緒1執行完Entrynext = e.next後被掛起,此時e指向key3,next指向key7
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; // 執行緒1執行完這一句被掛起 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; } } }

執行緒2也來執行transfer函數,並執行完成,此時的狀態為

此時執行緒1接著執行餘下的程式碼,將key3放到執行緒1的table[3]處

接著將e指向key7,不為null,再次進入循環,將next指向key3如下圖

當跑完這次循環時key7被放入執行緒1的table中,e指向key3,next指向null

e不為null,還能再次執行循環,key3再次插入執行緒1中table[3]的頭節點,此時e變為null,循環完畢。結構如下

環形鏈表形成,此時無論將執行緒1還是執行緒2的table設置為newTable,當調用get方法執行到這條鏈上時,死循環形成。