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造成的，详细探究链表成环的形成过程。如果对于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（三）——死循环的产生
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
本节将探究环形链表是如何在hashMap查询时产生死循环的。
以上节为例，当hashMap对象查找一个不为空的Key时，会执行getEntry(key)方法。
1 public V get(Object key) { 2 //key为null时，从index为0的链表中查找数据
3 if (key == null) 4 return getForNullKey(); 5 //key不为null是查找数据
6 Entry<K,V> entry = getEntry(key); 7 //如果未查找到key对应的值，那么entry为null，get方法会返回null。
8 return null == entry ? null : entry.getValue(); 9 }
getEntry(key)方法会计算Key的hash值，然后通过indexFor(hash, table.length)对hash值取模求得key对应table数组的下标index。如果这个Key对应的table数组下标为3，那么线程会在下标3处的环形链表上遍历检索目标key对应的值。当key对应的键值对不存在，线程将进入死循环，代码如下所示：
1 final Entry<K,V> getEntry(Object key) { 2 //计算key的hash值
3 int hash = (key == null) ? 0 : hash(key); 4 //通过indexFor(hash, table.length)求得key对应的index，然后遍历index下表的链表
5 for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; 6 e != null; 7 e = e.next) { 8 Object k; 9 //如果链表中不存在对应key的键值对，且链表为环形，那么当前线程将在for语句中产生死循环。
10 if (e.hash == hash &&
11 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 12 return e; 13 } 14 return null; 15 }
下面写一个测试方法，使用多线程对HashMap进行并发写操作，并进行单线程读来演示死循环的产生。
1 public class TestMain { 2 public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 3 final HashMap<String, String> map = new HashMap<>(); 4 System.out.println("begin"); 5 int num = 15; 6 final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(num); 7 //开始并发put操作
8 for (int i = 0; i < num; i++) { 9 final Integer integer = i; 10 new Thread() { 11 @Override 12 public void run() { 13 for (int j = 0; j < 100; j++) { 14 map.put("a" + integer + j, "b" + integer + j); 15 } 16 countDownLatch.countDown(); 17 } 18 }.start(); 19 } 20 //等待所有线程完成写入操作
21 countDownLatch.await(); 22 System.out.println(map.size()); 23 //循环读取map中不存在的key，如果生成了环形链表，当key的hash值匹配到该链表时，发生死循环
24 for (int m = 0; m < 200; m++) { 25 System.out.println("c" + m + ": " + map.get("c" + m)); 26 } 27 } 28 }
截图如下（笔者大概实验了10次，模拟出次故障）：
至此，JDK1.7中HashMap的线性不安全特性已经论证完毕。下一节，将探究JDK1.8中HashMap的线性不安全特性。