探究HashMap线性不安全（一）——重温HashMap的put操作
内容
网上很多资料都详细地讲解了HashMap底层的实现，但是讲到HashMap的并发操作不是线性安全时，往往一笔带过：在多个线程并发扩容时，会在执行transfer()方法转移键值对时，造成链表成环，导致程序在执行get操作时形成死循环。
对于没有研究过该过程的童鞋，很难费解这句话的含义。下面笔者分四个小节带着大家共同研究一下JDK1.7和JDK1.8版本下HashMap的线性不安全是怎么发生的，并详细探究链表成环的形成过程。如果你对于HashMap底层的put、get操作不清楚，建议先学习参考1中的内容。
适合人群
Java进阶
说明
转载请说明出处：探究HashMap线性不安全（一）——重温HashMap的put操作
参考
1、https://www.toutiao.com/i6544826418210013700/ HashMap底层数据结构原理
2、https://www.toutiao.com/i6545790064104833539/ 为什么HashMap非线程安全
3、https://blog.csdn.net/qq_32182461/article/details/81152025 hashmap并发情况下的成环原因（笔者认为该文是一种误解）
正文
了解过HashMap底层实现的童鞋都知道，向HashMap存入键值对时，如果当前map中键值对的个数size已经大于等于扩容的阈值threshold，并且对应链表上数据不为空时，线程会执行resize()方法对HashMap扩容。过程如下：
1 public V put(K key, V value) { 2 //判断key是否为null，如果是null则将该键值对存放到到index为0的位置上 3 if (key == null) 4 return putForNullKey(value); 5 //计算key的hash值 6 int hash = hash(key); 7 //对hash值取模求key对应的index 8 int i = indexFor(hash, table.length); 9 //判断key是否已经存在，若存在则覆盖对应的value值，并返回旧value值 10 for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { 11 Object k; 12 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { 13 V oldValue = e.value; 14 e.value = value; 15 e.recordAccess(this); 16 return oldValue; 17 } 18 } 19 20 modCount++; 21 //若键值对不存在，则插入到table中 22 addEntry(hash, key, value, i); 23 return null; 24 }
1 void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
2 //扩容的两个条件：map中键值对的个数size已经大于等于扩容的阈值threshold，table的当前位置上已经存在键值对。
3 if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
4 //扩容操作具体由resize()方法执行。
5 resize(2 * table.length);
6 hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
7 bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
8 }
9 //将键值对存入到指定index位置的链上
10 createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
11 }
resize()方法中的transfer()方法用于将oldTable中的原有键值对信息复制到扩容后的newTable中。
1 void resize(int newCapacity) {
2 //使用oldTable指向扩容前的table
3 Entry[] oldTable = table;
4 int oldCapacity = oldTable.length;
5 //如果hashMap的容量已经达到最大值，那么将扩容阈值threshold设置为Integer的最大值
6 if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
7 threshold = Integer.MAX_VALUE;
8 return;
9 }
10 //按照传入的容量，创建新的table
11 Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
12 //useAltHashing在初始化后为false
13 boolean oldAltHashing = useAltHashing;
14 useAltHashing |= sun.misc.VM.isBooted() &&
15 (newCapacity >= Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD);
16 //JVM启动后，但由于扩容后的容量newCapacity<ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD，useAltHashing也为false
17 //false与false异或，rehash=false，因此不会对key值重新进行hash计算。
18 boolean rehash = oldAltHashing ^ useAltHashing;
19 //进行新旧table数据的迁移
20 transfer(newTable, rehash);
21 //将table指向迁移后的newTable
22 table = newTable;
23 //按照计算公式为newCapacity * loadFactor更新扩容阈值threshold
24 threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
25 }
通过调试可知Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD为Integer.MAX_VALUE
因此默认情况下rehash为false，扩容过程中不会对key值重新计算hash。下一节将详细探究HashMap扩容的键值对迁移过程，多线程并发执行transfer()方法是如何产生环形链表的。
