java 多线程并发下的HashMap

最新推荐文章于 2025-03-15 22:46:18 发布

罹离

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分类专栏：常用数据结构文章标签： java

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本文探讨了HashMap在多线程并发时存在的环形链表问题，解析了HashMap扩容（resize）的原理，并提出了保证HashMap线程安全的方法，包括使用Hashtable、synchronizedMap和ConcurrentHashMap，其中ConcurrentHashMap在保证安全的同时提供了更好的性能。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在实际开发中可能存在多线程高并发调用hashmap的情况，首先要了解什么是hashmap,hashmap浅析

一、hashmap多线程并发时存在的问题

Hashmap不是线程安全的。在高并发环境下做插入操作，有可能出现下面的环形链表：

首先要了解rehash，rehash是hashmap扩容时的一个步骤。

由于hashmap的长度是有限的，当经过多次元素的插入，hashmap可用长度变小，key值映射位置发生冲突的几率也会变大，这时候hashmap就会扩充它的长度，也就是扩容（resize）

影响发生Resize的因素有两个：

1.Capacity

HashMap的当前长度。一般来说，HashMap的长度是2的幂。

2.LoadFactor

HashMap负载因子，默认值为0.75f。

衡量HashMap是否进行Resize的条件如下：

HashMap.Size >= Capacity * LoadFactor

也就是当已用长度是总长度的75%时，hashmap会扩容（resize）

resize会有两个步骤

1.扩容

创建一个新的Entry空数组，长度是原数组的2倍。

2.ReHash

遍历原Entry数组，把所有的Entry重新Hash到新数组。为什么要重新Hash呢？因为长度扩大以后，Hash的规则也随之改变。

index = HashCode（Key） & （Length - 1）

length是hashmap的长度

rehash源码：

/**
 * Transfers all entries from current table to newTable.
 */
void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
    int newCapacity = newTable.length;
    for (Entry<K,V> e : table) {
        while(null != e) {
            Entry<K,V> next = e.next;
            if (rehash) {
                e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
            }
            int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
            e.next = newTable[i];
            newTable[i] = e;
            e = next;
        }
    }
}

那么为什么在多线程并发的时候hashmap会出现什么问题呢

参考

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIxMjE5MTE1Nw==&mid=2653192000&idx=1&sn=118cee6d1c67e7b8e4f762af3e61643e&chksm=8c990d9abbee848c739aeaf25893ae4382eca90642f65fc9b8eb76d58d6e7adebe65da03f80d&scene=21#wechat_redirect

总结一下就是：

1.Hashmap在插入元素过多的时候需要进行Resize，Resize的条件是

HashMap.Size >= Capacity * LoadFactor。

2.Hashmap的Resize包含扩容和ReHash两个步骤，ReHash在并发的情况下可能会形成链表环。