集合系列(二十) -HashMap多线程下使用时会死循环详解

一、问题描述

经常有些面试官会问，是否了解过 HashMap 在多线程环境下使用时可能会发生死循环，导致服务器 cpu 100% 的线上故障？

关于这个问题，很多年前，在淘宝内网里就有很多的程序员发过这种帖子说一个CPU 被100%了，原因竟是多线程环境下使用 HashMap 造成的死循环，并且这个事发生了很多次。

虽然 Java 官方明确表示，在多线程环境下不推荐使用 HashMap，但是对于这种问题，小编其实也比较意外，如果不是深入的去了解 HashMap，都不知道有这样的问题。

为什么会产生死循环呢？下面我们来还原一下问题的经过。

二、问题重现

在之前的集合系列文章中，我们了解到 HashMap 是一个哈希数组 + 链表的数据结构，在实际的程序开发中，我们经常会使用到 HashMap，如果对 HashMap 不是很了解，大家可以看小编之前写的**《深入浅出分析 HashMap 》**一文。

HashMap 是一个非线程安全的集合操作类，如果我们的程序操作是单线程的，那么一切都没问题。当我们的程序是多线程操作 HashMap 类时，那么问题就来了，我们一起来复现一下。

测试代码，如下：

使用了4个线程来向 HashMap 中添加元素，可能一次运行不一定有效果，可以反复运行几次！

控制台输出结果：

可以清晰的看到，在遍历 map 的内容时，已经死循环了！

再来看看，活动监视器，结果如下：

cpu 的使用率，直接接近 200%！

接下来我们去查看下 java 中刚刚运行的 HashThreadTest 类堆栈情况：

可以看到，HashMap 的扩容操作导致了死循环！