【android 服务器端源码】【学校网站程序源码】【音乐学校源码】map.put源码

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1.idea debug进入HashMap源码时传参不正确?
2.HashMap为什么不安全?

map.put源码

idea debug进入HashMap源码时传参不正确?

       我测试了下面的源码代码:

       分别在这四个位置打了断点以监控程序的运行情况,debug后,源码进入第一次断点的源码位置为:

       与题主说的情况一致,而没有进入我的源码android 服务器端源码第一个断点进行输出,而后F9:

       发现还是源码在put文件,经多次F9之后,源码学校网站程序源码可以看出来,源码其实java的源码jvm在启动的时候,在底层也自行调用的源码put方法,将jvm所需要的源码一些动态库、jar包put到某个map之中,源码具体是源码哪个map看不出来。要等到jvm底层将所有东西准备好后,源码音乐学校源码才进行main函数。源码

       jvm准备需要put多少次我就不数了,源码现在我先把put的kettle的源码解读断点取消,让程序debug到我的第一个断点处:

       这个时候将put方法打上断点,F9发现:

       奇怪的key值增加了,它将我的外链源码下载classes编译目录丢进去了,继续F9,和上一步差不多,再再次F9,终于来了:

       继续F9,终于到达了我的第二个断点:

       继续F9,这次没有put奇怪的东西了:

       继续:

       最后:

       然后程序退出:

       综上,jvm在启动的时候会在程序背后隐式地将一些配置啊什么的通过put方法放到某些地方,不用关心,你遇到的情况是正常的也是正确的

HashMap为什么不安全?

       æˆ‘们都知道HashMap是线程不安全的,在多线程环境中不建议使用,但是其线程不安全主要体现在什么地方呢,本文将对该问题进行解密。

       1.jdk1.7中的HashMap

       åœ¨jdk1.8中对HashMap做了很多优化,这里先分析在jdk1.7中的问题,相信大家都知道在jdk1.7多线程环境下HashMap容易出现死循环,这里我们先用代码来模拟出现死循环的情况:

       public class HashMapTest {     public static void main(String[] args) {         HashMapThread thread0 = new HashMapThread();        HashMapThread thread1 = new HashMapThread();        HashMapThread thread2 = new HashMapThread();        HashMapThread thread3 = new HashMapThread();        HashMapThread thread4 = new HashMapThread();        thread0.start();        thread1.start();        thread2.start();        thread3.start();        thread4.start();    }}class HashMapThread extends Thread {     private static AtomicInteger ai = new AtomicInteger();    private static Map map = new HashMap<>();    @Override    public void run() {         while (ai.get() < ) {             map.put(ai.get(), ai.get());            ai.incrementAndGet();        }    }}

       ä¸Šè¿°ä»£ç æ¯”较简单,就是开多个线程不断进行put操作,并且HashMap与AtomicInteger都是全局共享的。

       åœ¨å¤šè¿è¡Œå‡ æ¬¡è¯¥ä»£ç åŽï¼Œå‡ºçŽ°å¦‚下死循环情形:

       å…¶ä¸­æœ‰å‡ æ¬¡è¿˜ä¼šå‡ºçŽ°æ•°ç»„越界的情况:

       è¿™é‡Œæˆ‘们着重分析为什么会出现死循环的情况,通过jps和jstack命名查看死循环情况,结果如下:

       ä»Žå †æ ˆä¿¡æ¯ä¸­å¯ä»¥çœ‹åˆ°å‡ºçŽ°æ­»å¾ªçŽ¯çš„位置,通过该信息可明确知道死循环发生在HashMap的扩容函数中,根源在transfer函数中,jdk1.7中HashMap的transfer函数如下:

       void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {         int newCapacity = newTable.length;        for (Entry e : table) {             while(null != e) {                 Entry next = e.next;                if (rehash) {                     e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);                }                int i = indexFor(e.hash, newCapacity);                e.next = newTable[i];                newTable[i] = e;                e = next;            }        }    }

       æ€»ç»“下该函数的主要作用:

       åœ¨å¯¹table进行扩容到newTable后,需要将原来数据转移到newTable中,注意-行代码,这里可以看出在转移元素的过程中,使用的是头插法,也就是链表的顺序会翻转,这里也是形成死循环的关键点。

       ä¸‹é¢è¿›è¡Œè¯¦ç»†åˆ†æžã€‚

       1.1 扩容造成死循环分析过程

       å‰ææ¡ä»¶ï¼Œè¿™é‡Œå‡è®¾ï¼š

       hash算法为简单的用key mod链表的大小。

       æœ€å¼€å§‹hash表size=2,key=3,7,5,则都在table[1]中。

       ç„¶åŽè¿›è¡Œresize,使size变成4。

       æœªresize前的数据结构如下:

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       å¦‚果在单线程环境下,最后的结果如下:

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       è¿™é‡Œçš„转移过程,不再进行详述,只要理解transfer函数在做什么,其转移过程以及如何对链表进行反转应该不难。

       ç„¶åŽåœ¨å¤šçº¿ç¨‹çŽ¯å¢ƒä¸‹ï¼Œå‡è®¾æœ‰ä¸¤ä¸ªçº¿ç¨‹A和B都在进行put操作。线程A在执行到transfer函数中第行代码处挂起,因为该函数在这里分析的地位非常重要,因此再次贴出来。

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       æ­¤æ—¶çº¿ç¨‹A中运行结果如下:

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       çº¿ç¨‹A挂起后,此时线程B正常执行,并完成resize操作,结果如下:

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       è¿™é‡Œéœ€è¦ç‰¹åˆ«æ³¨æ„çš„点:由于线程B已经执行完毕,根据Java内存模型,现在newTable和table中的Entry都是主存中最新值:7.next=3,3.next=null。

       æ­¤æ—¶åˆ‡æ¢åˆ°çº¿ç¨‹A上,在线程A挂起时内存中值如下:e=3,next=7,newTable[3]=null,代码执行过程如下:

newTable[3]=e ----> newTable[3]=3e=next ----> e=7

       æ­¤æ—¶ç»“果如下:

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       ç»§ç»­å¾ªçŽ¯ï¼š

e=7next=e.next ----> next=3【从主存中取值】e.next=newTable[3] ----> e.next=3【从主存中取值】newTable[3]=e ----> newTable[3]=7e=next ----> e=3

       ç»“果如下:

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       å†æ¬¡è¿›è¡Œå¾ªçŽ¯ï¼š

e=3next=e.next ----> next=nulle.next=newTable[3] ----> e.next=7 å³ï¼š3.next=7newTable[3]=e ----> newTable[3]=3e=next ----> e=null

       æ³¨æ„æ­¤æ¬¡å¾ªçŽ¯ï¼še.next=7,而在上次循环中7.next=3,出现环形链表,并且此时e=null循环结束。

       ç»“果如下:

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       åœ¨åŽç»­æ“ä½œä¸­åªè¦æ¶‰åŠè½®è¯¢hashmap的数据结构,就会在这里发生死循环,造成悲剧。

       1.2 扩容造成数据丢失分析过程

       éµç…§ä¸Šè¿°åˆ†æžè¿‡ç¨‹ï¼Œåˆå§‹æ—¶ï¼š

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       çº¿ç¨‹A和线程B进行put操作,同样线程A挂起:

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       æ­¤æ—¶çº¿ç¨‹A的运行结果如下:

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       æ­¤æ—¶çº¿ç¨‹B已获得CPU时间片,并完成resize操作:

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       åŒæ ·æ³¨æ„ç”±äºŽçº¿ç¨‹B执行完成,newTable和table都为最新值:5.next=null。

       æ­¤æ—¶åˆ‡æ¢åˆ°çº¿ç¨‹A,在线程A挂起时:e=7,next=5,newTable[3]=null。

       æ‰§è¡Œnewtable[i]=e,就将7放在了table[3]的位置,此时next=5。接着进行下一次循环:

e=5next=e.next ----> next=null,从主存中取值e.next=newTable[1] ----> e.next=5,从主存中取值newTable[1]=e ----> newTable[1]=5e=next ----> e=null

       å°†5放置在table[1]位置,此时e=null循环结束,3元素丢失,并形成环形链表。并在后续操作hashmap时造成死循环。

       è¯·ç‚¹å‡»è¾“入图片描述

       2.jdk1.8中HashMap

       åœ¨jdk1.8中对HashMap进行了优化,在发生hash碰撞,不再采用头插法方式,而是直接插入链表尾部,因此不会出现环形链表的情况,但是在多线程的情况下仍然不安全,这里我们看jdk1.8中HashMap的put操作源码:

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,                   boolean evict) {         Node[] tab; Node p; int n, i;        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)            n = (tab = resize()).length;        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) // å¦‚果没有hash碰撞则直接插入元素            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);        else {             Node 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)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);                        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)            resize();        afterNodeInsertion(evict);        return null;    }

       è¿™æ˜¯jdk1.8中HashMap中put操作的主函数, 注意第6行代码,如果没有hash碰撞则会直接插入元素。

       å¦‚果线程A和线程B同时进行put操作,刚好这两条不同的数据hash值一样,并且该位置数据为null,所以这线程A、B都会进入第6行代码中。

       å‡è®¾ä¸€ç§æƒ…况,线程A进入后还未进行数据插入时挂起,而线程B正常执行,从而正常插入数据,然后线程A获取CPU时间片,此时线程A不用再进行hash判断了,问题出现:线程A会把线程B插入的数据给覆盖,发生线程不安全。

       æ€»ç»“

       é¦–å…ˆHashMap是线程不安全的,其主要体现:

       åœ¨jdk1.7中,在多线程环境下,扩容时会造成环形链或数据丢失。

       åœ¨jdk1.8中,在多线程环境下,会发生数据覆盖的情况。

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