內容
網上很多資料都詳細地講解了HashMap底層的實現，但是講到HashMap的並發操作不是線性安全時，往往一筆帶過：在多個線程並發擴容時，會在執行transfer()方法轉移鍵值對時，造成鏈表成環，導致程序在執行get操作時形成死循環。
對於沒有研究過該過程的童鞋，很難費解這句話的含義。下面筆者分四個小節帶着大家共同研究一下JDK1.7和JDK1.8版本下HashMap的線性不安全是怎么發生的，並詳細探究鏈表成環的形成過程。如果你對於HashMap底層的put、get操作不清楚，建議先學習參考1中的內容。
適合人群
Java進階
說明
轉載請說明出處：探究HashMap線性不安全（一）——重溫HashMap的put操作
參考
1、https://www.toutiao.com/i6544826418210013700/ HashMap底層數據結構原理
2、https://www.toutiao.com/i6545790064104833539/ 為什么HashMap非線程安全
3、https://blog.csdn.net/qq_32182461/article/details/81152025 hashmap並發情況下的成環原因（筆者認為該文是一種誤解）
正文
了解過HashMap底層實現的童鞋都知道，向HashMap存入鍵值對時，如果當前map中鍵值對的個數size已經大於等於擴容的閾值threshold，並且對應鏈表上數據不為空時，線程會執行resize()方法對HashMap擴容。過程如下：
1 public V put(K key, V value) { 2 //判斷key是否為null，如果是null則將該鍵值對存放到到index為0的位置上 3 if (key == null) 4 return putForNullKey(value); 5 //計算key的hash值 6 int hash = hash(key); 7 //對hash值取模求key對應的index 8 int i = indexFor(hash, table.length); 9 //判斷key是否已經存在，若存在則覆蓋對應的value值，並返回舊value值 10 for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { 11 Object k; 12 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { 13 V oldValue = e.value; 14 e.value = value; 15 e.recordAccess(this); 16 return oldValue; 17 } 18 } 19 20 modCount++; 21 //若鍵值對不存在，則插入到table中 22 addEntry(hash, key, value, i); 23 return null; 24 }
1 void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { 2 //擴容的兩個條件：map中鍵值對的個數size已經大於等於擴容的閾值threshold，table的當前位置上已經存在鍵值對。
3 if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) { 4 //擴容操作具體由resize()方法執行。
5 resize(2 * table.length); 6 hash = (null != key) ? hash(key) : 0; 7 bucketIndex = indexFor(hash, table.length); 8 } 9 //將鍵值對存入到指定index位置的鏈上
10 createEntry(hash, key, value, bucketIndex); 11 }
resize()方法中的transfer()方法用於將oldTable中的原有鍵值對信息復制到擴容后的newTable中。
1 void resize(int newCapacity) { 2 //使用oldTable指向擴容前的table
3 Entry[] oldTable = table; 4 int oldCapacity = oldTable.length; 5 //如果hashMap的容量已經達到最大值，那么將擴容閾值threshold設置為Integer的最大值
6 if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) { 7 threshold = Integer.MAX_VALUE; 8 return; 9 } 10 //按照傳入的容量，創建新的table
11 Entry[] newTable = new Entry[newCapacity]; 12 //useAltHashing在初始化后為false
13 boolean oldAltHashing = useAltHashing; 14 useAltHashing |= sun.misc.VM.isBooted() &&
15 (newCapacity >= Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD); 16 //JVM啟動后，但由於擴容后的容量newCapacity<ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD，useAltHashing也為false 17 //false與false異或，rehash=false，因此不會對key值重新進行hash計算。
18 boolean rehash = oldAltHashing ^ useAltHashing; 19 //進行新舊table數據的遷移
20 transfer(newTable, rehash); 21 //將table指向遷移后的newTable
22 table = newTable; 23 //按照計算公式為newCapacity * loadFactor更新擴容閾值threshold
24 threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1); 25 }
通過調試可知Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD為Integer.MAX_VALUE
因此默認情況下rehash為false，擴容過程中不會對key值重新計算hash。下一節將詳細探究HashMap擴容的鍵值對遷移過程，多線程並發執行transfer()方法是如何產生環形鏈表的。