为什么hashmap不是线程安全的？ [重复]

Question

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.*;


public class TestLock {
    private static ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
    private static Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>(1000000);
    private static CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(1000);

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            final int j = i;
            executor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    map.put(j, j);
                    doneSignal.countDown();
                }
            });
        }
        doneSignal.await();
        System.out.println("done,size:" + map.size());
    }
}

有人说hashmap插入在并发的时候是不安全的。因为hashmap会进行扩容操作，但是我这里设置大小为1000000，只会扩容到750000。我在这里做了 1000 次插入，所以我不会扩展它。所以应该没有问题。但是结果总是小于1000，怎么回事？

Answer 1

为什么hashmap不是线程安全的？

因为 javadocs 是这么说的。见下文。

你说：

有人说hashmap插入并发时不安全。

不仅仅是“某些人”¹。 javadocs 清楚地说明了这一点：

"注意这个实现是不同步的。如果多个线程同时访问一个hash map，并且至少有一个线程在结构上修改了map，那么它必须在外部同步。（一种结构修改是添加或删除一个或多个映射的任何操作；仅更改与实例已包含的键关联的值不是结构修改。"

你问：

我在这里做了 1000 次插入，所以我不会扩展它。所以应该没有问题。但是结果总是小于1000，怎么回事？

您需要考虑的不仅仅是散列数组的扩展。这不仅仅是插入。 任何对HashMap 进行结构修改的操作都需要同步...否则您可能会得到未指定的行为²。

这就是你得到的。

---

^{1 - 我强烈建议您不要依赖直觉或“某些人”所说的话。相反，花时间阅读并理解相关规范；即 javadocs 和 Java 语言规范。
2 - 在此示例中，您可以通过阅读 HashMap 源代码轻松了解为什么会出现未指定行为。例如在 OpenJDK Java 11 源代码中，size() 不是 synchronized，它返回 private transient int size 字段的值。这不是线程安全的。当其他线程添加或删除映射条目时，它们将更新size，调用size() 的线程可能会得到一个陈旧的值。}

Answer 2

“因为hashmap会进行扩容操作”不仅是HashMap不是线程安全的原因。

您必须参考 Java 内存模型才能了解它可以提供什么保证。

这样的保证之一是可见性。这意味着除非满足特定条件，否则在一个线程中所做的更改可能在其他线程中不可见。

Answer 3

好吧，问题标题并没有真正描述您的要求。总之，

在这里您将容量设置为 1000000。不是大小。

Capacity ：最初在这个 hashmap 中有多少个槽。基本上 空槽。

Size : 地图中填充的元素数量。

因此，即使您将容量设置为 1000000，最后您也没有那么多元素。所以map中填充的元素个数会通过.size()方法返回。它与并发问题无关。是的，由于多种原因，HashMap 不是线程安全的。

Answer 4

如果您在 HashMap 类 here 中看到“put”的实现，则没有使用“同步”的地方，尽管它会执行许多线程不安全的操作，例如如果未找到 key 的哈希创建 TreeNode，增加 modCount 等。

ConcurrentHashMap 适合您的用例

Answer 5

如果您需要线程安全的HashMap，您可以改用Hashtable 类。

与新的集合实现不同，Hashtable 是同步的。如果不需要线程安全的实现，建议使用 HashMap 代替 Hashtable，关于 Hashtable 的 javadoc 说。

同样，如果有一天你需要一个线程安全的ArrayList，请使用Vector。

编辑：哦，我建议了错误的方法。我的道歉！ cmets 提出了比我更好的解决方案： Collections.synchronizedXxx() 或 ConcurrentHashMap，这对这个问题的开启者有用。