为什么说 HashMap 是非线程安全的?

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为什么说 HashMap 是非线程安全的?

0. HashMap 简单说几句

我们在学习 HashMap 的时候,都知道 HashMap 是非线程安全的,同时我们知道 HashTable 是线程安全的,因为里面的方法使用了 synchronized 进行同步。

但是 HashMap 为什么是非线程安全的呢?难道仅仅就是因为内部的方法没有 synchronized 关键字修饰吗?这篇文章主要来分析一下原因。

我们知道 HashMap 底层是一个 Entry 数组,当发生 hash 冲突的时候,HashMap 是采用链表的方式来解决的,在对应的数组位置存放链表的头结点。对链表而言,新加入的节点会从头结点加入。

为什么说 HashMap 是非线程安全的?

HashMap为什么线程不安全,多线程并发的时候在什么情况下可能出现问题?

Javadoc中关于hashmap的一段描述如下:

此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个哈希映射,而其中至少一个线程从结构上修改了该映射,则它必须 保持外部同步。(结构上的修改是指添加或删除一个或多个映射关系的任何操作;仅改变与实例已经包含的键关联的值不是结构上的修改。)这一般通过对自然封装该映射的对象进行同步操作来完成。如果使用 Collections.synchronizedMap 方法来“包装”该映射。最好在创建时完成这一操作,以防止对映射进行意外的非同步访问,如下所示:

Map map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());

1. HashMap 在插入的时候

为什么说 HashMap 是非线程安全的?

在Hashmap做put操作的时候会调用到以上的addEntry方法。

现在假如A线程和B线程同时对同一个数组位置调用addEntry,两个线程会同时得到现在的头结点,然后A写入新的头结点之后,B也写入新的头结点,那B的写入操作就会覆盖A的写入操作造成A的写入操作丢失。

2. HashMap 在扩容的时候

addEntry中当加入新的键值对后键值对总数量超过门限值的时候会调用一个resize操作,代码如下:

为什么说 HashMap 是非线程安全的?

这个操作会新生成一个新的容量的数组,然后对原数组的所有键值对重新进行计算和写入新的数组,之后指向新生成的数组。

HashMap 有个扩容的操作,这个操作会新生成一个新的容量的数组,然后对原数组的所有键值对重新进行计算和写入新的数组,之后指向新生成的数组。

那么问题来了,当多个线程同时进来,检测到总数量超过门限值的时候就会同时调用 resize 操作,各自生成新的数组并 rehash 后赋给该 map 底层的数组,结果最终只有最后一个线程生成的新数组被赋给该 map 底层,其他线程的均会丢失。而且当某些线程已经完成赋值而其他线程刚开始的时候,就会用已经被赋值的table作为原始数组,这样也会有问题。

其他地方还有很多可能会出现线程安全问题,我就不一一列举了,总之 HashMap 是非线程安全的,有并发问题时,建议使用 ConcrrentHashMap。

为什么说 HashMap 是非线程安全的?


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