多線程環(huán)境下，HashMap為什么會(huì)出現(xiàn)死循環(huán)?

1、并發(fā)操作導(dǎo)致鏈表/紅黑樹(shù)結(jié)構(gòu)破壞

當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)進(jìn)行put操作，并且哈希函數(shù)將它們映射到了同一個(gè)數(shù)組索引位置，它們會(huì)嘗試往該位置的鏈表/紅黑樹(shù)中插入節(jié)點(diǎn)。多個(gè)線程同時(shí)插入節(jié)點(diǎn)時(shí)，可能導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的next指針被不同線程同時(shí)修改，從而導(dǎo)致鏈表/紅黑樹(shù)結(jié)構(gòu)破壞，可能出現(xiàn)循環(huán)指向或斷鏈的情況。

2、多線程同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)容操作

HashMap在元素?cái)?shù)量達(dá)到一定閾值時(shí)會(huì)觸發(fā)擴(kuò)容操作，目的是增加容量并重新將元素分布到新的數(shù)組中。當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)容操作時(shí)，可能導(dǎo)致多個(gè)線程同時(shí)在不同的段（table的一部分）進(jìn)行擴(kuò)容，此時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)多個(gè)線程互相協(xié)作的情況，導(dǎo)致擴(kuò)容過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題，可能引發(fā)死循環(huán)。

3、讀寫(xiě)操作不一致

在多線程環(huán)境下，如果有一個(gè)線程在進(jìn)行put或resize操作，而另一個(gè)線程在進(jìn)行g(shù)et操作，可能會(huì)導(dǎo)致讀寫(xiě)操作不一致的情況。例如，一個(gè)線程正在進(jìn)行resize操作，將舊的鏈表節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到新的數(shù)組中，而另一個(gè)線程在讀取舊的數(shù)組，此時(shí)可能讀取到部分節(jié)點(diǎn)，造成鏈表斷裂或循環(huán)引用的問(wèn)題。

4、可見(jiàn)性問(wèn)題

多線程環(huán)境下，線程之間可能存在可見(jiàn)性問(wèn)題，一個(gè)線程對(duì)HashMap的修改可能對(duì)其他線程不可見(jiàn)。
當(dāng)一個(gè)線程對(duì)HashMap進(jìn)行修改后，其他線程可能無(wú)法及時(shí)看到這個(gè)修改，導(dǎo)致其他線程基于舊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作，進(jìn)而可能導(dǎo)致死循環(huán)。

5、死鎖

在處理多線程并發(fā)問(wèn)題時(shí)，可能出現(xiàn)死鎖情況。當(dāng)多個(gè)線程在HashMap以及其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上相互持有鎖，并且請(qǐng)求對(duì)方持有的鎖時(shí)，可能導(dǎo)致死鎖的發(fā)生。死鎖可能會(huì)導(dǎo)致線程間相互等待，從而導(dǎo)致整個(gè)程序陷入無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行的狀態(tài)。

6、競(jìng)態(tài)條件

多線程環(huán)境下，多個(gè)線程同時(shí)對(duì)HashMap進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，可能出現(xiàn)競(jìng)態(tài)條件（Race Condition）。競(jìng)態(tài)條件指的是多個(gè)線程之間的操作次序不確定，最終結(jié)果可能受到線程調(diào)度的影響，可能導(dǎo)致HashMap的狀態(tài)出現(xiàn)異常，引發(fā)死循環(huán)。

延伸閱讀

如何避免HashMap出現(xiàn)死循環(huán)