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  • HashMap并发分析

      我们听过并发情况下的HashMap,会出现成环的情况,现在,我就来总结一下它成环的过程。

      一言以蔽之,就是他在resize的时候,会改变元素的next指针。

      之前在一篇博客里提到,HashMap的resize过程,首先capacity<<1,长度变为了原来的2倍;其次,原来的hash会&老的长度决定是移动到oldCap上还是原来位置。

      假设,A线程在putVal一个元素,B线程同时也在putVal一个元素,并且他们都将引起resize(因为resize是put完成之后进行的);

    void transfer(Entry[] newTable) {
          Entry[] src = table;                   //src引用了旧的Entry数组
          int newCapacity = newTable.length;
          for (int j = 0; j < src.length; j++) { //遍历旧的Entry数组
              Entry<K,V> e = src[j];             //取得旧Entry数组的每个元素
              if (e != null) {
                  src[j] = null;//释放旧Entry数组的对象引用(for循环后,旧的Entry数组不再引用任何对象)
                  do {
                      Entry<K,V> next = e.next;
                     int i = indexFor(e.hash, newCapacity); //!!重新计算每个元素在数组中的位置
                     e.next = newTable[i]; //标记[1]
                     newTable[i] = e;      //将元素放在数组上
                     e = next;             //访问下一个Entry链上的元素
                 } while (e != null);
             }
        }
     }

      就是如上代码,它会将原来老数组中的链表遍历,并且串成新串,并放到新数组上。(生成的新链表是逆序的)

      假设T1线程,已经获取到老数组开始遍历,此时让出了时间片,并且T2线程已经完成了相同位置的重新构造。

      假设T1线程遍历到了T2,然后让出了时间片,T2线程完成了本条链表的resize,此时B的地址指向是A。

      此时T1时间片申请到了,然后将实际内存中的B的next->A头插入T1的新链表中,T1就成环了。

      然后T2先替换table的地址,T1后替换,最后是成环的数组替换上去了。

     

      如果,访问这个新数组的时候,访问到了这个位置,就会一直RUNNABLE,永远不会结束。

      但是1.8的HashMap不会出现,因为它会丢数据。因为它在生成新链表的时候,会生成与原来一样顺序的子链表(高低位),最后再替换到新数组的位置上。

      假设A(低)->B(高)->C(低)这个链表在拆的时候,理应变成(A->C),(B)这两个链表。如果T1线程遍历到A,T2线程完成了构建,实际上A的next已经是C了,T1线程就把B丢掉了,但是不会成环。

        final Node<K,V>[] resize() {
            Node<K,V>[] oldTab = table;
            int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
            int oldThr = threshold;
            int newCap, newThr = 0;
            if (oldCap > 0) {
                if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                    threshold = Integer.MAX_VALUE;
                    return oldTab;
                }
                else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                         oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                    newThr = oldThr << 1; // double threshold
            }
            else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
                newCap = oldThr;
            else {               // zero initial threshold signifies using defaults
                newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
                newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
            }
            if (newThr == 0) {
                float ft = (float)newCap * loadFactor;
                newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                          (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
            }
            threshold = newThr;
            @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
                Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
            table = newTab;
            if (oldTab != null) {
                for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                    Node<K,V> e;
                    if ((e = oldTab[j]) != null) {
                        oldTab[j] = null;
                        if (e.next == null)
                            newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                        else if (e instanceof TreeNode)
                            ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                        else { // preserve order
                            Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                            Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                            Node<K,V> next;
                            do {
                                next = e.next;
                                if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                    if (loTail == null)
                                        loHead = e;
                                    else
                                        loTail.next = e;
                                    loTail = e;
                                }
                                else {
                                    if (hiTail == null)
                                        hiHead = e;
                                    else
                                        hiTail.next = e;
                                    hiTail = e;
                                }
                            } while ((e = next) != null);
                            if (loTail != null) {
                                loTail.next = null;
                                newTab[j] = loHead;
                            }
                            if (hiTail != null) {
                                hiTail.next = null;
                                newTab[j + oldCap] = hiHead;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            return newTab;
        }

      

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