HashMap之环形链表源码图解

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HashMap之环形链表源码图解

Java7在多线程操作HashMap时，并发扩容可能会导致环形链表，get方法时则可能出现死循环。以下是环形链表的具体产生过程。

1.扩容逻辑实现transfer()方法：

void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
    int newCapacity = newTable.length;
    for (Entry<K,V> e : table) {
          // 循环数组中元素，依次从copy到newTable
        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);
               // 注意这句代码很重要，头插发扩容,会将元素e扩容到newTable的头位置，已有的newTable[i]会放到e的next。
               e.next = newTable[i];
            newTable[i] = e;
            e = next;
        }
    }
}

2.扩容前的HashMap数据：
在这里插入图片描述

3.线程一开始扩容，注意这句关键代码：

Entry<K,V> next = e.next;

假如线程一执行完这句代码时，就被挂起了，此时线程一transfer()方法中：e = entry1, next = entry0, entry0.next = null。

4.巧了，此时线程二也开始触发扩容：
当线程二扩容完成之后，假如扩容后entry0和entry1也落到newTable的同一index位置，此时线程二中的newTable数据为：
在这里插入图片描述

注意，重点来了，线程二扩容完成后之后，ertry0的next指向了entry1。

5.回到线程一继续扩容：
注意，此时线程一transfer()方法中：e = entry1, next = entry0, entry0.next = entry1。当第一个元素entry1扩容完成之后，此时线程一中的newTable数据为：
在这里插入图片描述

此时 e = entry0, next = entry1, entry1.next = null。

6.线程一继续将e = entry0扩容copy到newTable中：
当元素entry0扩容完成之后，此时线程一中的newTable数据为：
在这里插入图片描述

此时 e = entry1, next = null。

7.线程一继续将e = entry1扩容到newTable中：
当元素entry1扩容完成之后，此时线程一中的newTable数据为：
在这里插入图片描述

注意，当这一轮扩容完成后，会把entry1.next = entry0，线程一扩容完成，同时线程二扩完容的时候，已经将entry0.next = entry1了，形成环形链表。

8.当调用get()方法的时候，代码逻辑：

final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
    if (size == 0) {
        return null;
    }
    int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);
     // 问题就在这里，当key进行hash运算之后，刚好落在环形链表这个位置，
     // 当key没有匹配，会向下一直循环e.next，然后就在环形链表中出不来了。
    for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
        e != null;
        e = e.next) {
        Object k;
        if (e.hash == hash &&
            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            return e;
    }
    return null;
}