分析多线程并发写HashMap线程被hang住的原因 - JAVA

文中提到的问题程序如下：

public class TestLock {
private final HashMap map = new HashMap();
public TestLock() {
final Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
for(int i=0; i<500000; i++) {
map.put(new Integer(i), i);
}
System.out.println("t1 over");
}
};
final Thread t2 = new Thread() {
@Override
public void run() {
for(int i=0; i<500000; i++) {
map.put(new Integer(i), i);
}
System.out.println("t2 over");
}
};
t1.start();
t2.start();
}

public static void main(final String[] args) {
new TestLock();
}
}
就是启了两个线程，不断的往一个非线程安全的HashMap中put内容，put的内容很简单，key和value都是从0自增的整数（这个put的内容做的并不好，以致于后来干扰了我分析问题的思路）。对HashMap做并发写操作，我原以为只不过会产生脏数据的情况，但反复运行这个程序，会出现线程t1、t2被hang住的情况，多数情况下是一个线程被hang住另一个成功结束，偶尔会两个线程都被hang住。说到这里，你如果觉得不好好学习ConcurrentHashMap而在这瞎折腾就手下留情跳过吧。
好吧，分析下HashMap的put函数源码看看问题出在哪，这里就罗列出相关代码（jdk1.6）：
www.2cto.com
public V put(final K key, final V value) {
if (key == null) {
return putForNullKey(value);
}
final int hash = hash(key.hashCode());
final int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {//@标记1
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
final V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}

modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}

void addEntry(final int hash, final K key, final V value, final int bucketIndex) {
final Entry e = table[bucketIndex];
table[bucketIndex] = new Entry(hash, key, value, e);
if (size++ >= threshold) {
resize(2 * table.length);
}
}

void resize(final int newCapacity) {
final Entry[] oldTable = table;
final int oldCapacity = oldTable.length;
if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return;
}

final Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
transfer(newTable);
table = newTable;
threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
}

void transfer(final Entry[] newTable) {
final Entry[] src = table;
final int newCapacity = newTable.length;
final long time1 = System.currentTimeMillis();
for (int j = 0; j < src.length; j++) {
Entry e = src[j];
if (e != null) {
src[j] = null;
int k=0;//@标记2
do {
final Entry next = e.next;
final int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
e.next = newTable[i];
newTable[i] = e;
e = next;
if (k++ > 1000) {//@标记3
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+
",e==next:"+(e==e.next)+",e==next.next:"+(e==e.next.next)+
",e:"+e+",next:"+e.next+",eq:"+e.equals(e.next));
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (final Exception e2) {
}

}
} while (e != null);
}
}
}
通过jconsole（或者thread dump），可以看到线程停在了transfer方法的while循环处。这个transfer方法的作用是，当Map中元素数超过阈值需要resize时，它负责把原Map中的元素映射到新Map中。我修改了HashMap，加上了@标记2和@标记3的代码片断，以打印出死循环时的状态，结果死循环线程总是出现类似这样的输出：“Thread-1,e==next:false,e==next.next:true,e:108928=108928,next:108928=108928,eq:true”。
这个输出表明：
1）这个Entry链中的两个Entry之间的关系是：e=e.next.next，造成死循环。
2）e.e

分析多线程并发写HashMap线程被hang住的原因(一)