做JAVA開發(fā)的人，應(yīng)該都用過 HashMap 這種集合。
今天就和大家來聊聊，為什么 HashMap 是線程不安全的。
1.HashMap 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
簡單來說，HashMap 基于哈希表實(shí)現(xiàn)。它使用鍵的哈希碼來決定該鍵值對應(yīng)該存儲(chǔ)在哈希表的哪個(gè)位置。在 HashMap 中：
- 鍵對象的 hashCode() 方法用于計(jì)算哈希碼。
- 如果多個(gè)鍵有相同的哈希碼或不同的哈希碼映射到同一位置，HashMap 會(huì)使用紅黑樹結(jié)構(gòu)來處理這種沖突。
該類實(shí)現(xiàn)了一個(gè) Map 接口，該接口定義了一組鍵值對映射通用的操作。儲(chǔ)存一組成對的鍵-值對象，提供key（鍵）到value（值）的映射，Map中的key不要求有序，不允許重復(fù)。value同樣不要求有序，但可以重復(fù)。
2.線程安全的含義
線程安全通常意味著在多線程環(huán)境中，多個(gè)線程可以同時(shí)訪問同一個(gè)資源（如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件等），而不引發(fā)任何問題，例如數(shù)據(jù)損壞、不一致或非預(yù)期的行為。為了保證線程安全，通常需要通過同步機(jī)制來協(xié)調(diào)不同線程對資源的訪問。
3.為什么 HashMap 是線程不安全的
并發(fā)修改導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致：如果多個(gè)線程同時(shí)修改 HashMap，可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不一致。例如，在擴(kuò)容過程中（當(dāng) HashMap 中的元素?cái)?shù)量超過其容量和負(fù)載因子的乘積時(shí)，它會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容），如果有多個(gè)線程同時(shí)插入數(shù)據(jù)，可能會(huì)造成鏈表循環(huán)、數(shù)據(jù)丟失等問題。
快速失敗迭代器：HashMap 的迭代器是快速失敗（fAIl-fast）的，意味著在迭代過程中如果檢測到結(jié)構(gòu)上的任何修改，迭代器會(huì)立即拋出 ConcurrentModificationException。在多線程環(huán)境中，這種異常更常見。
無同步機(jī)制：HashMap 沒有內(nèi)置的同步機(jī)制來防止多個(gè)線程同時(shí)寫入或讀取時(shí)可能導(dǎo)致的問題。
4.替代方案
由于 HashMap 是線程不安全的，因此在需要線程安全的場景中，建議使用其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如：
- Hashtable：它是一個(gè)古老的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與 HashMap 類似，但它的每個(gè)方法都是同步的，這會(huì)導(dǎo)致性能問題。
- Collections.synchronizedMap()：通過這個(gè)方法可以將 HashMap 包裝為線程安全的，但同樣會(huì)有性能影響。
- ConcurrentHashMap：這是一個(gè)專為多線程環(huán)境優(yōu)化的哈希表，提供了更好的并發(fā)性能，同時(shí)減少了鎖競爭。
