一、HashMap在并发情况下可能出现的问题（JDK版本1.8）：1. 数据丢失，2. size()方法不准确
分析：
HashMap的put()方法
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null); // 代码A
else {
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null); // 代码B
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold) // 代码C
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}HashMap的newNode()方法
// Create a regular (non-tree) node
Node<K,V> newNode(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
return new Node<>(hash, key, value, next);
}
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final int hash;
final K key;
V value;
Node<K,V> next;
Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
this.hash = hash;
this.key = key;
this.value = value;
this.next = next;
}
public final K getKey() { return key; }
public final V getValue() { return value; }
public final String toString() { return key + "=" + value; }
public final int hashCode() {
return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
}
public final V setValue(V newValue) {
V oldValue = value;
value = newValue;
return oldValue;
}
public final boolean equals(Object o) {
if (o == this)
return true;
if (o instanceof Map.Entry) {
Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
Objects.equals(value, e.getValue()))
return true;
}
return false;
}
}
HashMap测试代码：
// 测试代码
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
HashMap<Integer, Integer> linkedHashMap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
final Integer x = i;
new Thread() {
public void run() {
linkedHashMap.put(x, x);
}
}.start();
new Thread() {
public void run() {
linkedHashMap.put(x, x);
}
}.start();
}
Thread.sleep(5000);
System.out.println(linkedHashMap.size()); // 1008
System.out.println(linkedHashMap.values().size()); // 1008
int count = 0;
for (Integer i : linkedHashMap.values()) {
count++;
}
System.out.println(count); // 995
}场景：
假设X线程向HashMap中put“元素1”，Y线程同时向HashMap中put“元素2”
①
如果“元素1”和“元素2”的hash值相同，key值不同，tab[i]为空（即HashMap中不包含与新加入元素hash值相同的元素），
当X线程和Y同时执行“代码A”时，
最终只会有一个元素保留在HashMap中，从而导致数据丢失
此时仍然会执行“代码C”，即HashMap的size与put个数相同，size比HashMap中实际元素个数大
②
如果“元素1”和“元素2”的hash值相同，key值不同，tab[i]不为空（即HashMap中已经包含与新加入元素hash值相同的元素），
当X线程和Y同时执行“代码B”时，
最终只会有一个元素保留在HashMap中，从而导致数据丢失
此时仍然会执行“代码C”，即HashMap的size与put个数相同，size比HashMap中实际元素个数大
③
如果“元素1”和“元素2”的hash值相同，key值相同，tab[i]为空（即HashMap中不包含与新加入元素hash值相同的元素），
当X线程和Y同时执行“代码A”时，
后加入的元素的value会替换先加入的元素的value，这个顺序可能与用户调用put的顺序不同，即实际存入HashMap的元素与用户设想不一致，导致数据丢失
此时仍然会执行“代码C”，即HashMap的size是不正确的，size比HashMap中实际元素个数大
④
如果“元素1”和“元素2”的hash值相同，key值不同，tab[i]不为空（即HashMap中已经包含与新加入元素hash值相同的元素），
当X线程和Y同时执行“代码B”时，
后加入的元素的value会替换先加入的元素的value，这个顺序可能与用户调用put的顺序不同，即实际存入HashMap的元素与用户设想不一致，导致数据丢失
此时仍然会执行“代码C”，即HashMap的size是不正确的，size比HashMap中实际元素个数大
二、LinkedHashMap并发情况下可能出现的问题（JDK版本1.8）：相同key重复
分析
1. LinkedHashMap继承自HashMap
2. LinkedHashMap没有覆写put()
3. LinkedHashMap的元素Entry<K,V> 继承自HashMap.Node<K,V>
LinkedHashMap的元素存储方式与HashMap相同，即数组+链表的方式
Entry中存储了before、after，将LinkedHashMap中的元素根据加入的顺序关联起来，组成“用来查询的链表”
4. LinkedHashMap包括两个成员变量head、tail，存储LinkedHashMap最先加入的元素和最后加入的元素，即“用来查询的链表”的头和尾
5. LinkedHashMap覆写了newNode()方法
LinkedHashMap的newNode()方法做了两件事：一是创建新的元素对象，二是将新创建的节点元素加入到“用来查询的链表”的尾部
LinkedHashMap部分代码：
Node<K,V> newNode(int hash, K key, V value, Node<K,V> e) {
LinkedHashMap.Entry<K,V> p =
new LinkedHashMap.Entry<K,V>(hash, key, value, e);
linkNodeLast(p);
return p;
}
// link at the end of list
private void linkNodeLast(LinkedHashMap.Entry<K,V> p) {
LinkedHashMap.Entry<K,V> last = tail;
tail = p; // 代码D
if (last == null)
head = p;
else {
p.before = last;
last.after = p;
}
}
/**
* HashMap.Node subclass for normal LinkedHashMap entries.
*/
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
Entry<K,V> before, after;
Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
super(hash, key, value, next);
}
}LinkedHashMap测试代码：
// 测试代码
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
LinkedHashMap<Integer, Integer> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
final Integer x = i;
new Thread() {
public void run() {
linkedHashMap.put(x, x);
}
}.start();
new Thread() {
public void run() {
linkedHashMap.put(x, x);
}
}.start();
}
Thread.sleep(5000);
System.out.println(linkedHashMap.size()); // 1048
System.out.println(linkedHashMap.values().size()); // 1048
int count = 0;
for (Integer i : linkedHashMap.values()) {
count++;
}
System.out.println(count); // 1048
}场景：
假设X线程向LinkedHashMap中put“元素1”，Y线程同时向LinkedHashMap中put“元素2”
①
如果“元素1”和“元素2”的hash值相同，key值相同，tab[i]为空（即LinkedHashMap中不包含与新加入元素hash值相同的元素），
当X线程和Y同时执行“代码A”时，都调用newNode()方法，并进入linkNodeLast()方法，
若X线程执行完“代码D”时，线程Y开始进入linkNodeLast()方法，元素2也会加入到“用来查询的链表”的尾部
最终只会有一个元素存入tab结构中，但两个元素都可以通过“用来查询的链表”遍历得到，
此并发场景下，相同key值可能重复出现在LinkedHashMap中
②
如果“元素1”和“元素2”的hash值相同，key值相同，tab[i]不为空（即HashMap中已经包含与新加入元素hash值相同的元素），
当X线程和Y同时执行“代码B”时，都调用newNode()方法，并进入linkNodeLast()方法，
若X线程执行完“代码D”时，线程Y开始进入linkNodeLast()方法，元素2也会加入到“用来查询的链表”的尾部
最终只会有一个元素存入tab结构中，但两个元素都可以通过“用来查询的链表”遍历得到，
此并发场景下，相同key值可能重复出现在LinkedHashMap中
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