多线程HashMap头插法扩容导致死循环解析

最新推荐文章于 2024-12-08 10:00:00 发布

xixixixixiyu

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文章标签： java 开发语言

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xixixixixiyu/article/details/136747873

文章讨论了多线程环境下，当两个线程并发操作HashMap的扩容时可能导致的头插法逻辑混乱，形成环状结构。作者分析了问题原因并指出应在新表中正确处理节点移动以避免冲突。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

结论：

1.多线程情况下会进行多次扩容，第一次扩容后e与其next位置已经互换，第二次扩容的时候将e放在新的hashmap中后，取next

代码实现如下，注意最后三行

具体分析

对于场景如下，两个线程同时需要扩容，线程2阻塞，线程1先进行。

之后hashmap状态如下

此时线程2苏醒，再次执行扩容

①开始扩容从e2开始，将e2放在新链表上

此时需要获取新的next，即新hashmap中的3是e.next，而3就是next。此时出现问题，本来next需要在原表上，此时却在新表上了。再进行节点移动

这是又移动一次之后，因为需要e= next，所以e此时为3.

第三轮将e.next = newTable[i] 时，出现环状

宏观来说是应该头插法，从头出发，但是多线程会出现后面的节点先出发的情况导致next乱掉了，在新表中，关键操作e = next 和e.next = Table[i]。

参考资料：

JDK7的HashMap头插法循环的问题，这么难理解吗？_哔哩哔哩_bilibili

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图解JDK1.7中HashMap头插法扩容造成的死循环问题

decaffeinated的博客

04-22

779

假设有两个线程同时扩容，都需要数据迁移，线程A和B都执行到了。线程B分到了时间分片，继续执行。如图所示，已经形成了死循环。先来看一下扩容的源码。

HashMap 在 JDK 1.7 中为什么会出现死循环

最新发布

chenxuefeng_accp的专栏

06-12

1004

JDK1.7的HashMap在多线程扩容时存在死循环问题摘要：JDK1.7的HashMap在多线程并发扩容时，由于使用头插法转移链表且未加锁，可能导致链表形成环形结构。具体表现为：多个线程同时进行resize操作时，对同一桶链表的节点转移顺序可能被打乱，最终形成e1→e2→e1的闭环链表，导致后续遍历时出现死循环。该问题在JDK1.8中通过改用尾插法和synchronized锁机制得以解决。

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HashMap 1.7 为什么不安全 头插法为什么会死循环？

weixin_53651170的博客

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2296

jdk1.7版本HashMap为什么会出现死循环问题，用简单易懂的解释告诉你

HashMap多线程扩容导致死循环解析（JDK1.7）

qq_51902025的博客

01-16

701

由于头插法的原因，再次执行头插法的时候会将原来的链表顺序反过来，所以当第一个线程执行完扩容之后会将顺序从。最后由于e等于null，退出循环，当下次遍历到该元素时就会进入死循环。1->2->3 到 3->2->1。线程二第一次执行插入结束后。线程二准备第二次循环结束后。线程二第二次执行插入结束后。线程二准备第二次循环结束后。线程二第三次执行插入结束后。线程二准备第三次循环结束后。

JDK1.7头插法导致循环链表的问题

Strine的博客

04-01

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JDK1.7头插法导致的问题，循环链表问题

面试官:说说java1.7HashMap头插法导致死循环的问题

weixin_46633487的博客

05-20

4712

HashMap头插法会导致死循环问题大家天天都说Java1.7Hashmap头插法会导致死循环问题可是大家知道为什么嘛？下面我们来详细讲解一下全过程: 首先hashmap头插法导致死循环问题是在多线程并发环境下 2个线程并发扩容而且旧的链表扩容到新的链表的数组是相同的情况下会导致死循环问题。比如要弄清除原理首先我们需要看懂扩容的过程上源码，标注了主要的序号 头插法单个线程进行扩容下面步骤我们都标了序号第一步首先找到第一个头 2. 3. 4. 第二次循环 1. 2. 3.

HashMap扩容死循环问题解析

Lucky小黄人的博客

12-11

1477

一、问题和背景昨天面试腾讯被问到了HashMap为什么线程不安全，多线程下会有哪些线程不安全的情况，记忆中隐约记得有个扩容链表成环的问题，但是问到为什么，怎么解决的，JDK1.8对这个问题有做出相关优化吗，gg了，不会。为自己点了一首凉凉。二、源码解读今天特意上网搜了一下答案，看到两篇博客觉得写得很有道理，深入浅出HashMap扩容死循环问题和JDK1.7和JDK1.8中H...

jdk1.7 HashMap中的致命错误：循环链表

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然而，在JDK1.7版本中，HashMap存在一个严重的问题，即“循环链表”（Looping List），这可能导致在多线程环境下性能急剧下降，甚至引发死循环。本文将深入探讨这个问题及其解决方案。首先，我们来看看JDK1.7 ...

触发HashMap死循环根因分析

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触发HashMap死循环根因分析

并发编程专题八-HashMap死循环分析

2401_83916241的博客

04-21

1007

学习技术是一条慢长而艰苦的道路，不能靠一时激情，也不是熬几天几夜就能学好的，必须养成平时努力学习的习惯。所以：贵在坚持！最后再分享的一些BATJ等大厂20、21年的面试题，把这些技术点整理成了视频和PDF（实际上比预期多花了不少精力），包含知识脉络 + 诸多细节，由于篇幅有限，上面只是以图片的形式给大家展示一部分。Mybatis面试专题MySQL面试专题并发编程面试专题《互联网大厂面试真题解析、进阶开发核心学习笔记、全套讲解视频、实战项目源码讲义》点击传送门即可获取！

synchronized-CAS-ConcurrentHashMap -java内存模型-volatile

小净的博客

05-20

1309

1、线程池的底层工作原理描述：系统是不可能说让他无限制的创建很多很多的线程的，会构建一个线程池，有一定数量的线程，让他们执行各种各样的任务，线程执行完任务之后，不要销毁掉自己，继续去等待执行下一个任务 fixed线程池（fixed，队列，LinkedBlockingQueue，无界阻塞队列）：ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3) 提交任务，先看一下线程池里的线程数量是否小于corePoolSize（线程池中定义的数量）。如

HashMap多线程环境下的环形链表问题

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11-08

1566

在这种情况下，HashMap内部的链表在扩容过程中由于并发操作和头插法导致了环形链表的形成。这会导致遍历时出现无限循环。为了避免这种情况，Java 8 对HashMap尾插法：新元素总是被添加到链表的尾部，这样即使发生扩容，链表的顺序也不会被改变。红黑树：当链表长度超过一定阈值（默认为 8）时，链表会被转换成红黑树，以提高性能并减少链表操作的复杂性。迭代器检查：迭代器在遍历时会检查是否有并发修改，并在检测到并发修改时抛出。通过这些改进，Java 8 的HashMap。

Java中HashMap在高并发下的头插法死循环问题

weixin_69477306的博客

12-08

798

然后线程A继续执行剩余节点的迁移，当它迁移原链表中的第二个节点时，由于线程B的插入操作改变了链表结构，线程A在迁移过程中会按照新的链表结构进行操作，可能会导致链表形成环。例如，原链表为A -> B，线程B插入节点C后变为C -> A -> B，线程A在迁移时可能会错误地将B的next指针指向A，形成A -> B -> A的死循环。例如，对于上述同样的情况，当插入键值对(“B”, 2)时，它会被添加到链表(“A”, 1)的尾部，形成(“A”, 1) -> (“B”, 2)的结构。

为什么说JDK7中的hashMap使用头插法会导致死循环呢？

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为什么说JDK7中的hashMap中使用的头插法会导致死循环

hashmap头插法的危害

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概念1：Rehash的概念？Rehash 是HashMap在扩容时候的一个步骤。 HashMap的容量是有限的。当经过多次元素插入，使得HashMap达到一定饱和度时，Key映射位置发生冲突的几率会逐渐提高。这时候，HashMap需要扩展它的长度，也就是进行Resize 影响发生Resize的因素有两个： 1.Capacity（HashMap的当前长度–容量） HashMap的当...

并发下HashMap头插会造成死循环情况说明

时光如白驹过隙的博客

10-21

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说明： JDK1.8之前采用头插，即在链表结构上每次都把数据放在链表头部。JDK1.8采用尾插方法并发头插死循环问题：比如有两个线程同时进行rehash，要将链表进行重新排列 rehash前链表结构为：A --> B 线程1进行操作：遍历原链表，首先获得节点A，操作挂起，线程2进入。（线程1数据不会提交）线程2进行操作：遍历原链表，以头插方式遍历执行，执行完成 B – > A。（线程2数据未提交）线程1继续执行：遍历原链表，头插方式执行，完成 B – > A，此时线程2数据

hashmap jdk1.7头插法造成死循环的原因分析

gcfffff的博客

03-26

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好，现在线程1开始继续执行，上边已经说过，线程1在挂起之前已经取到了e节点（就是A节点），e.next就是B，只不过此时的B节点已经被线程2修改过了，B节点此时已经指向了A（即B节点的e.next不再是NULL，而是A节点）当然，数组扩展后会重新进行hash，节点A和B不一定还会挂在同一个链表上，我们为了分析问题，假设两个节点重新hash后，还在同一个链表上，就假设在3号位，这些都不重要。当再有线程3来扩容时，因为有环状链表，所以就会一直循环取节点，造成死循环。这时候线程1挂起，线程2继续执行。