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hashmap扩容全过程-ag真人游戏

   1.如果hashmap的大小超过了负载因子(load factor)定义的容量,怎么办?

默认的负载因子大小为0.75,也就是说,当一个map填满了75%的bucket时候,和其它集合类(如arraylist等)一样,将会创建原来hashmap大小的两倍的bucket数组,来重新调整map的大小,并将原来的对象放入新的bucket数组中。这个过程叫作rehashing,因为它调用hash方法找到新的bucket位置。这个值只可能在两个地方,一个是原下标的位置,另一种是在下标为<原下标 原容量>的位置

  2.重新调整hashmap大小存在什么问题吗?

  • 当重新调整hashmap大小的时候,确实存在条件竞争,因为如果两个线程都发现hashmap需要重新调整大小了,它们会同时试着调整大小。在调整大小的过程中,存储在链表中的元素的次序会反过来,因为移动到新的bucket位置的时候,hashmap并不会将元素放在链表的尾部,而是放在头部,这是为了避免尾部遍历(tail traversing)。如果条件竞争发生了,那么就死循环了。(多线程的环境下不使用hashmap)
  • 为什么多线程会导致死循环,它是怎么发生的?

  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。

  resize是什么?首先我们先认识2个变量 

  1.capacity

  hashmap的当前长度。hashmap的长度是2的幂。

  2.loadfactor

  hashmap负载因子,默认值为0.75f。

  衡量hashmap是否进行resize的条件如下:

  hashmap.size >= capacity * loadfactor

   resize步骤

  1.扩容:创建一个新的entry空数组,长度是原数组的2倍。

  2.rehash:遍历原entry数组,把所有的entry重新hash到新数组。为什么要重新hash呢?因为长度扩大以后,hash的规则也随之改变。

  hash公式:index = hashcode(key) & (length - 1)

  我们假设rehash之前的hashmap是这样的

 

  那么rehash之后可能是这样

 

  代码是这样的

1

2

3

4

5

6

7

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18

/**

 * transfers all entries from current table to newtable.

 */

void transfer(entry[] newtable, boolean rehash) {

    int newcapacity = newtable.length;

    for (entry e : table) {

        while(null != e) {

            entry next = e.next;

            if (rehash) {

                e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);

            }

            int i = indexfor(e.hash, newcapacity);

            e.next = newtable[i];

            newtable[i] = e;

            e = next;

        }

    }

}

  现在假设一个场景,有一个hashmap如下

当有a,b这两个线程要对该hash map进行put操作

此时由于空间的不足,该hashmap必将进行扩容

假如此时线程b遍历到entry3对象,刚执行完红框里的这行代码,线程就被挂起。对于线程b来说:

e = entry3

next = entry2

这时候线程a畅通无阻地进行着rehash,当rehash完成后,结果如下(图中的e和next,代表线程b的两个引用):

直到这一步,看起来没什么毛病。接下来线程b恢复,继续执行属于它自己的rehash。线程b刚才的状态是:

 

e = entry3

next = entry2

 

我们继续执代码,entry3放入了线程b的数组下标为3的位置,并且e指向了entry2。此时e和next的指向如下:

e = entry2

next = entry2

 

接下来用头插法把entry2插入到了线程b的数组的头结点

e = entry2

next = entry3

e = entry3

next = entry3.next = null

 

newtable[i] = entry2这里若果是正常情况是newtable[i] =null,但是由于entry2的hash被定为带同一个数组地址

e = entry3

entry2.next = entry3

entry3.next = entry2

链表出现了环形!导致了死循环(多线程下请使用cocurrenthashmap)

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