如何线程安全的使用HashMap

为什么HashMap是线程不安全的？

1、讲讲一下HashMap的存储结构

transient Node<K,V>[] table;
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Node<K,V> next;
}

可以看到HashMap内部存储使用了一个node数组（默认大小是16），而Node类包含一个Node类型的next变量，指向下一个node相当于一个链表，所有根据Hash值计算的key一样的的数据会存储到一个bucket(桶)中(一个链表中)，如下图

注意：java8中如果hash值相同的key的数量大于容量（默认8）时，会使用平衡树代替链表。

2、讲讲HashMap的扩容机制

HashMap内部的node数组默认是16，假设有100万个元素，每个桶（node）中平均存储62500个元素，那么Map的remove,get,put等方法的效率也会下降，为了解决这个问题，hashMap提供了自动扩容机制，当bucket个数超过容量（默认16）*loadfactor(默认0.75)之后，会把数组大小扩展为2*16=32个，并重新计算每个元素在在新数组中的位置。

图来源http://coding-geek.com/how-does-a-hashmap-work-in-java/

从图中可以看出，在已知key的情况下，没扩容之前获取EntryE需要遍历5次，扩容之后获取EntryE需要2次。

3、讲讲为什么线程不安全

两个方法，两个并发线程同时put元素，如果根据key值计算的hash值一样，那么put的数据会被覆盖；如果两个线程同时检测到当前数组大小大于容量*loadactory之后，会同时扩容并重新计算元素的新位置，并更新数组，这样最后就会出现有一个线程的数据会丢失。HashMap在线程并发时会容易死循环，死循环不是发生在put时而发生在扩容时。

4、讲讲如何安全的使用HashMap

//Hashtable
Map<String, String> hashtable = new Hashtable<>();
//synchronizedMap
Map<String, String> synchronizedHashMap = Collections.syn