转载自 如何线程安全的使用HashMap
在周二面试时,一面的面试官有问到 HashMap 是否是线程安全的,如何在线程安全的前提下使用 HashMap,其实也就是 HashMap
,Hashtable
,ConcurrentHashMap
和 synchronized Map
的原理和区别。当时有些紧张只是简单说了下HashMap不是线程安全的;Hashtable 线程安全,但效率低,因为是 Hashtable 是使用 synchronized 的,所有线程竞争同一把锁;而 ConcurrentHashMap 不仅线程安全而且效率高,因为它包含一个 segment 数组,将数据分段存储,给每一段数据配一把锁,也就是所谓的锁分段技术。当时忘记了 synchronized Map 和解释一下 HashMap 为什么线程不安全。面试结束后问了下面试官哪里有些不足,面试官说上面这个问题的回答算过关,但可以在深入一些或者自己动手尝试一下。so~~~虽然拿到了 offer,但还是再整理一下,不能得过且过啊。
为什么HashMap是线程不安全的
总说 HashMap 是线程不安全的,不安全的,不安全的,那么到底为什么它是线程不安全的呢?要回答这个问题就要先来简单了解一下 HashMap 源码中的使用的存储结构
(这里引用的是 Java 8 的源码,与7是不一样的)和它的扩容机制
。
HashMap的内部存储结构
下面是 HashMap 使用的存储结构:
transient Node<K,V>[] table;
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {final int hash;final K key;V value;Node<K,V> next;
}
可以看到 HashMap 内部存储使用了一个 Node 数组(默认大小是16),而 Node 类包含一个类型为 Node 的 next 的变量,也就是相当于一个链表,所有根据 hash 值计算的 bucket 一样的 key 会存储到同一个链表里(即产生了冲突),大概就是下面图的样子(顺便推荐个在线画图的网站Creately)。
HashMap内部存储结果
需要注意的是,在 Java 8 中如果 hash 值相同的 key 数量大于指定值(默认是8)时使用平衡树来代替链表,这会将get()方法的性能从O(n)提高到O(logn)。具体的可以看我的另一篇博客Java 8中HashMap和LinkedHashMap如何解决冲突。
HashMap的自动扩容机制
HashMap 内部的 Node 数组默认的大小是16,假设有100万个元素,那么最好的情况下每个 hash 桶里都有62500个元素