HashMap在并发情况下调用put的引起的死循环分析

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今天在看《java并发编程的艺术》这本书的时候看到作者提到HashMap在多线程并发的环境下调用put()有可能出现死循环，导致cpu100%的现象，看了下源码结合网上的分析说明下这种可能性。可能出现问题的地方是在扩容的时候.

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public V put(K key, V value)  
{  
    ......  
    //算Hash值  
    int hash = hash(key.hashCode());  
    int i = indexFor(hash, table.length);  
    //如果该key已被插入，则替换掉旧的value （链接操作）  
    for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {  
        Object k;  
        if (e.hash == hash 
            && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {  
            V oldValue = e.value;  
            e.value = value;  
            e.recordAccess(this);  
            return oldValue;  
        }  
    }  
    modCount++;  
    //该key不存在，需要增加一个结点  
    addEntry(hash, key, value, i);  
    return null;  
}  

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex)  
{  
    Entry<K,V> e = table[bucketIndex];  
    table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);  
    //查看当前的size是否超过了我们设定的阈值threshold，如果超过，需要resize  
    if (size++ >= threshold)  
        //扩容
        resize(2 * table.length);  
}  

void resize(int newCapacity) {  
     Entry[] oldTable = table;  
     int oldCapacity = oldTable.length;  
     if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {  
         threshold = Integer.MAX_VALUE;  
         return;  
     }  
         
     Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];  
     transfer(newTable);  
     table = newTable;  
     threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);  
}

resize()方法本身没有问题，问题出在transfer(newTable);这个方法是用来移动oldTable里的数据到newTable里。

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/** 
* Transfers all entries from current table to newTable. 
*/  
void transfer(Entry[] newTable) {  
 Entry[] src = table;  
 int newCapacity = newTable.length;  
 for (int j = 0; j < src.length; j++) {  
     Entry<K,V> e = src[j];  //(1) 
     if (e != null) {  
         src[j] = null;  
         do {  
             Entry<K,V> next = e.next; //(2)
             int i = indexFor(e.hash, newCapacity);  
         
             e.next = newTable[i];   //(3)  
             newTable[i] = e;  
             e = next;  
         } while (e != null);  
     }  
  }  
}

下面分析可能出现的情况，假设原来oldTable里存放a1,a2的hash值是一样的，那么entry链表顺序是：
P1:oldTable[i]->a1->a2->null
P2:oldTable[i]->a1->a2->null

线程P1运行到(1)这行时，e=a1(此时a1.next=a2),继续运行到（2）时，next=a2(这时候线程1获取了e 和next结点的引用)。这个时候切换到线程P2，线程P2执行完这个链表的循环，即完成整个hashMap的复制，得到一个新的hashMap。如果恰a1,a2在新的table中的hash值又是一样的，那么此时的链表顺序是：

主存:newTable[i]->a2->a1->null

注意这个时候，a1,a2连接顺序已经反了。现在cpu重新切回P1，在（3）这行以后：e.next = newTable[i];即：
a1.next=newTable[i];
newTable[i]=a1;
e=a2;//()

开始第二次while循环(e=a2,next=a1)：(因为这边是引用，所以从主存中可以看出a2的next是指向a1的，这也就是后面发生循环的原因所在.这一步是将a2的next指向了a1)
a2.next=newTable[i];//也就是a2.next=a1
newTable[i]=a2
e=a1; (又获取了a1,此时a1)

开始第三次while循环（e=a1,next=null）
a1.next=newTable[i];//也就是a1.next=a2

这个时候a1.next=a2,a2.next=a1,形成回环了，这样就造成了死循环，在get操作的时候next永远不为null，造成死循环。
可以看到很偶然的情况下会出现死循环，不过一旦出现后果是非常严重的，多线程的环境还是应该用ConcurrentHashMap。

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