前几天和拼多多及政采云的架构师们闲聊，其中拼多多架构师说遇到了一个ConcurrentHashMap死循环问题，当时内心想这不科学呀？ConcurrentHashMap怎么还有死循环呢，毕竟它已经解决HashMap中rehash中死循环问题了，可是随着深刻的分析，发现事情并无以前想的那么简单~ (如下分析基于jdk版本：jdk1.8.0_171)java
保险起见，不能直接贴出出现问题的业务代码，所以将该问题简化成以下代码：node
ConcurrentHashMap<Integer, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();// map默认capacity 16，当元素个数达到(capacity - capacity >> 2) = 12个时会触发rehashfor (int i = 0; i < 11; i++) { map.put(i, i);}
map.computeIfAbsent(12, (k) -> { // 这里会致使死循环 :( map.put(100, 100); return k;});
// 其余操做
感兴趣的小伙伴能够在电脑上运行下，话不说多，先说下问题缘由：当执行computeIfAbsent时，若是key对应的slot为空，此时会建立ReservationNode对象(hash值为RESERVED=-3)放到当前slot位置，而后调用mappingFunction.apply(key)生成value，根据value建立Node以后赋值到slow位置，此时完成computeIfAbsent流程。可是上述代码mappingFunction中又对该map进行了一次put操做，而且触发了rehash操做，在transfer中遍历slot数组时，依次判断slot对应Node是否为null、hash值是否为MOVED=-一、hash值否大于0(list结构)、Node类型是不是TreeBin(红黑树结构)，惟独没有判断hash值为RESERVED=-3的状况，所以致使了死循环问题。数组
问题分析到这里，缘由已经很清楚了，当时咱们认为，这多是jdk的“bug”，所以咱们最后给出的解决方案是：安全
1.若是在rehash时出现了slot节点类型是ReservationNode，能够给个提示，好比抛异常；2.理论上来讲，mappingFunction中不该该再对当前map进行更新操做了，可是jdk并无禁止不能这样用，最好说明下。微信
最后，另外一个朋友看了computeIfAbsent的注释：架构
/** * If the specified key is not already associated with a value, * attempts to compute its value using the given mapping function * and enters it into this map unless {@code null}. The entire * method invocation is performed atomically, so the function is * applied at most once per key. Some attempted update operations * on this map by other threads may be blocked while computation * is in progress, so the computation should be short and simple, * and must not attempt to update any other mappings of this map. */public V computeIfAbsent(K key, Function<? super K, ? extends V> mappingFunction)
咱们发现，其实人家已经知道了这个问题，还特地注释说明了。。。咱们仍是too yong too simple啊。至此，ConcurrentHashMap死循环问题告一段落，仍是要遵循编码规范，不要在mappingFunction中再对当前map进行更新操做。其实ConcurrentHashMap死循环不只仅出如今上述讨论的场景中，如下场景也会触发，缘由和上述讨论的是同样的，代码以下，感兴趣的小伙伴也能够本地跑下：并发
ConcurrentHashMap<Integer, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();map.computeIfAbsent(12, (k) -> { map.put(k, k); return k;});
System.out.println(map);// 其余操做
最后，一块儿跟着computeIfAbsent源码来分下上述死循环代码的执行流程，限于篇幅，只分析下主要流程代码：app
public V computeIfAbsent(K key, Function<? super K, ? extends V> mappingFunction) { if (key == null || mappingFunction == null) throw new NullPointerException(); int h = spread(key.hashCode()); V val = null; int binCount = 0; for (Node<K,V>[] tab = table;;) { Node<K,V> f; int n, i, fh; if (tab == null || (n = tab.length) == 0) tab = initTable(); else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & h)) == null) { Node<K,V> r = new ReservationNode<K,V>(); synchronized (r) { // 这里使用synchronized针对局部对象意义不大，主要是下面的cas操做保证并发问题 if (casTabAt(tab, i, null, r)) { binCount = 1; Node<K,V> node = null; try { // 这里的value返回可能为null呦 if ((val = mappingFunction.apply(key)) != null) node = new Node<K,V>(h, key, val, null); } finally { setTabAt(tab, i, node); } } } if (binCount != 0) break; } else if ((fh = f.hash) == MOVED) tab = helpTransfer(tab, f); else { boolean added = false; synchronized (f) { // 仅仅判断了node.hash >=0和node为TreeBin类型状况，未判断`ReservationNode`类型 // 扩容时判断和此处相似 if (tabAt(tab, i) == f) { if (fh >= 0) { binCount = 1; for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) { K ek; V ev; if (e.hash == h && ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))) { val = e.val; break; } Node<K,V> pred = e; if ((e = e.next) == null) { if ((val = mappingFunction.apply(key)) != null) { added = true; pred.next = new Node<K,V>(h, key, val, null); } break; } } } else if (f instanceof TreeBin) { binCount = 2; TreeBin<K,V> t = (TreeBin<K,V>)f; TreeNode<K,V> r, p; if ((r = t.root) != null && (p = r.findTreeNode(h, key, null)) != null) val = p.val; else if ((val = mappingFunction.apply(key)) != null) { added = true; t.putTreeVal(h, key, val); } } } } if (binCount != 0) { if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD) treeifyBin(tab, i); if (!added) return val; break; } } } if (val != null) // 计数统计&阈值判断+扩容操做 addCount(1L, binCount); return val;}
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