面试官:HashMap死循环形成的原因是什么?

  • 2020 年 3 月 12 日
  • 筆記

介绍

之前的文章已经分析了HashMap在JDK1.7的实现,这篇文章就只分析HashMap死循环形成的原因

死循环形成是在扩容转移元素的时候发生的

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);  }

发生的具体时机在transfer函数中,默认情况下rehash为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过程

例子不考虑扩容阈值,假设放4个元素时开始扩容

主要有2个有意思的地方

  1. 原来在oldTable[i]位置的元素,会被放到newTable[i]或者newTable[i+oldTable.length]的位置
  2. 链表在转移的时候会反转

并发下异常的transfer

假设线程1执行完Entrynext = e.next后被挂起,此时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; // 线程1执行完这一句被挂起              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;          }      }  }

线程2也来执行transfer函数,并执行完成,此时的状态为

此时线程1接着执行余下的代码,将key3放到线程1的table[3]处

接着将e指向key7,不为null,再次进入循环,将next指向key3如下图

当跑完这次循环时key7被放入线程1的table中,e指向key3,next指向null

e不为null,还能再次执行循环,key3再次插入线程1中table[3]的头节点,此时e变为null,循环完毕。结构如下

环形链表形成,此时无论将线程1还是线程2的table设置为newTable,当调用get方法执行到这条链上时,死循环形成。