疫苗:Java HashMap的死循环

疫苗:Java HashMap的死循环

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在淘宝内网里看到同事发了贴说了一个CPU被100%的线上故障,并且这个事发生了很多次,原因是在Java语言在并发情况下使用HashMap造成Race Condition,从而导致死循环。这个事情我4、5年前也经历过,本来觉得没什么好写的,因为Java的HashMap是非线程安全的,所以在并发下必然出现问题。但是,我发现近几年,很多人都经历过这个事(在网上查“HashMap Infinite Loop”可以看到很多人都在说这个事)所以,觉得这个是个普遍问题,需要写篇疫苗文章说一下这个事,并且给大家看看一个完美的“Race Condition”是怎么形成的。 问题的症状 从前我们的Java代码因为一些原因使用了HashMap这个东西,但是当时的程序是单线程的,一切都没有问题。后来,我们的程序性能有问题,所以需要变成多线程的,于是,变成多线程后到了线上,发现程序经常占了100%的CPU,查看堆栈,你会发现程序都Hang在了HashMap.get()这个方法上了,重启程序后问题消失。但是过段时间又会来。而且,这个问题在测试环境里可能很难重现。 我们简单的看一下我们自己的代码,我们就知道HashMap被多个线程操作。而Java的文档说HashMap是非线程安全的,应该用ConcurrentHashMap。 但是在这里我们可以来研究一下原因。 Hash表数据结构 我需要简单地说一下HashMap这个经典的数据结构。 HashMap通常会用一个指针数组(假设为table中,如果有两个不同的key被算在了同一个i,那么就叫冲突,又叫碰撞,这样会在table上形成一个链表。 我们知道,如果tablepublic V put(K key, V value) { …… //算Hash值 int hash = hash(key.hashCode()); int i = indexFor(hash, table.length); //如果该key已被插入,则替换掉旧的value (链接操作) for (Entry e = table; e != null; e = e.next) { Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { V
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