今天想知道HashMap為什么在多線程下不安全，找了許多資料，終于理解了。

首先先了解一下HashMap:

HashMap實現的原理是：數組+鏈表

?

HashMap的size大于等于(容量*加載因子)的時候,會觸發擴容的操作,這個是個代價不小的操作。?

為什么要擴容呢?

HashMap默認的容量是16,隨著元素不斷添加到HashMap里,出現hash沖突的機率就更高,那每個桶對應的鏈表就會更長,?

這樣會影響查詢的性能,因為每次都需要遍歷鏈表,比較對象是否相等,一直到找到元素為止。

為了提升查詢性能,只能擴容,減少hash沖突,讓元素的key盡量均勻的分布。

在單線程中，HashMap是安全的，但是在高并發的環境下，會出現不安全，原因在于HashMap的擴容。

我們先看下HashMap擴容的代碼：

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);//可能導致環鏈 table = newTable; threshold = (int)(newCapacity * loadFactor); }

　　

transfer方法就是進行HashMap的擴容的核心方法：

void transfer(Entry[] newTable) { Entry[] src = table; int newCapacity = newTable.length; for (int j = 0; j < src.length; j++) { Entry<K,V> e = src[j]; if (e != null) { src[j] = null; do { Entry<K,V> next = e.next; int i = indexFor(e.hash, newCapacity); e.next = newTable[i]; newTable[i] = e; e = next; } while (e != null); } } }

在并發情況下進行擴容，有一個線程執行到

Entry<K,V> next = e.next;

而另外一個線程已經執行完擴容，再等這個線程執行完就會出現環路，并且也會丟失一些節點。

我查看一下陳皓大神的文章，里面寫的很詳細：

https://coolshell.cn/articles/9606.html

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正常的ReHash的過程

畫了個圖做了個演示。

• 我假設了我們的hash算法就是簡單的用key mod 一下表的大小（也就是數組的長度）。

• 最上面的是old hash 表，其中的Hash表的size=2, 所以key = 3, 7, 5，在mod 2以后都沖突在table[1]這里了。

• 接下來的三個步驟是Hash表 resize成4，然后所有的<key,value> 重新rehash的過程

并發下的Rehash

1）假設我們有兩個線程。我用紅色和淺藍色標注了一下。

我們再回頭看一下我們的 transfer代碼中的這個細節：

1 2 3 4 5 6 7

do { ????Entry<K,V> next = e.next; // <--假設線程一執行到這里就被調度掛起了 ????int i = indexFor(e.hash, newCapacity); ????e.next = newTable[i]; ????newTable[i] = e; ????e = next; } while (e != null);

而我們的線程二執行完成了。于是我們有下面的這個樣子。

注意，因為Thread1的 e 指向了key(3)，而next指向了key(7)，其在線程二rehash后，指向了線程二重組后的鏈表。我們可以看到鏈表的順序被反轉后。

2）線程一被調度回來執行。

• 先是執行 newTalbe[i] = e;
• 然后是e = next，導致了e指向了key(7)，
• 而下一次循環的next = e.next導致了next指向了key(3)

3）一切安好。

線程一接著工作。把key(7)摘下來，放到newTable[i]的第一個，然后把e和next往下移。

4）環形鏈接出現。

e.next = newTable[i] 導致? key(3).next 指向了 key(7)

注意：此時的key(7).next 已經指向了key(3)， 環形鏈表就這樣出現了。

于是，當我們的線程一調用到，HashTable.get(11)時，悲劇就出現了——Infinite Loop。

轉載于:https://www.cnblogs.com/somelog/p/9299056.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java基础：详解HashMap在多线程下不安全的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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