吖Pat
在平时开发中，我们经常采用HashMap来作为本地缓存的一种实现方式，将一些如系统变量等数据量比较少的参数保存在HashMap中，并将其作为单例类的一个属性。在系统运行中，使用到这些缓存数据，都可以直接从该单例中获取该属性集合。但是，最近发现，HashMap并不是线程安全的，如果你的单例类没有做代码同步或对象锁的控制，就可能出现异常。
首先看下在多线程的访问下，非现场安全的HashMap的表现如何，在网上看了一些资料，自己也做了一下测试：
1public class MainClass {
2
3 public static final HashMap<string> firstHashMap=new HashMap<string>();/<string>/<string>
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5 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
6
7 //线程一
8 Thread t1=new Thread(){
9 public void run() {
10 for(int i=0;i<25;i++){
11 firstHashMap.put(String.valueOf(i), String.valueOf(i));
12 }
13 }
14 };
15
16 //线程二
17 Thread t2=new Thread(){
18 public void run() {
19 for(int j=25;j<50;j++){
20 firstHashMap.put(String.valueOf(j), String.valueOf(j));
21 }
22 }
23 };
24
25 t1.start();
26 t2.start();
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28 //主线程休眠1秒钟，以便t1和t2两个线程将firstHashMap填装完毕。
29 Thread.currentThread().sleep(1000);
30
31 for(int l=0;l<50;l++){
32 //如果key和value不同，说明在两个线程put的过程中出现异常。
33 if(!String.valueOf(l).equals(firstHashMap.get(String.valueOf(l)))){
34 System.err.println(String.valueOf(l)+":"+firstHashMap.get(String.valueOf(l)));
35 }
36 }
37
38 }
39
40}
上面的代码在多次执行后，发现表现很不稳定，有时没有异常文案打出，有时则有个异常出现：
为什么会出现这种情况，主要看下HashMap的实现：
1public V put(K key, V value) {
2 if (key == null)
3 return putForNullKey(value);
4 int hash = hash(key.hashCode());
5 int i = indexFor(hash, table.length);
6 for (Entry
7 Object k;
8 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
9 V oldValue = e.value;
10 e.value = value;
11 e.recordAccess(this);
12 return oldValue;
13 }
14 }
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16 modCount++;
17 addEntry(hash, key, value, i);
18 return null;
19 }
我觉得问题主要出现在方法addEntry，继续看：
1void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
2 Entry
3 table[bucketIndex] = new Entry
4 if (size++ >= threshold)
5 resize(2 * table.length);
6 }
从代码中，可以看到，如果发现哈希表的大小超过阀值threshold，就会调用resize方法，扩大容量为原来的两倍，而扩大容量的做法是新建一个Entry[]：
1void resize(int newCapacity) {
2 Entry[] oldTable = table;
3 int oldCapacity = oldTable.length;
4 if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
5 threshold = Integer.MAX_VALUE;
6 return;
7 }
8
9 Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
10 transfer(newTable);
11 table = newTable;
12 threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
13 }
一般我们声明HashMap时，使用的都是默认的构造方法：HashMap
当多个线程同时检测到总数量超过门限值的时候就会同时调用resize操作，各自生成新的数组并rehash后赋给该map底层的数组table，结果最终只有最后一个线程生成的新数组被赋给table变量，其他线程的均会丢失。而且当某些线程已经完成赋值而其他线程刚开始的时候，就会用已经被赋值的table作为原始数组，这样也会有问题。
JDK1.0引入了第一个关联的集合类HashTable，它是线程安全的。HashTable的所有方法都是同步的。
JDK2.0引入了HashMap，它提供了一个不同步的基类和一个同步的包装器synchronizedMap。synchronizedMap被称为有条件的线程安全类。
JDK5.0util.concurrent包中引入对Map线程安全的实现ConcurrentHashMap，比起synchronizedMap，它提供了更高的灵活性。同时进行的读和写操作都可以并发地执行。
所以在开始的测试中，如果我们采用ConcurrentHashMap，它的表现就很稳定，所以以后如果使用Map实现本地缓存，为了提高并发时的稳定性，还是建议使用ConcurrentHashMap。
小红的甜心
HashMap 扩容的源代码如下：
resize 扩容方法中最重要的代码如下：
resize 扩容步骤如下：
- 根据 newCapacity 生成一个数组。
- 遍历旧的数组，然后对其中的每一个值进行hash,重新进行插入。
- 修改扩容的阀值：threshold 。
下面我们分别展示 在单线程和多线程的环境的扩容
我们定义的Map为 Map<integer>
单线程环境下的扩容
我们先定义有个简单的hash, hash = key%length
默认hash表的长度为2，插入的元素为 5 9 11
5%2 = 1；
9%2 = 1；
11%2=1；
三个元素都碰撞在下标为1 的位置上。
下面我们扩容到4：
5%4 = 1；
9%4 = 1；
11%4=3；
扩容步骤如下：
并发环境下的扩容
首先线程1 和 线程2 同时扩容
线程1 和 线程2 的 e 为 5 。e.next = 9
但是此时，线程1 由于调度问题暂停执行。
线程2继续执行，执行结束后如下：
这时，线程1被唤醒了。这时线程1的e为5，e.next = 9;
此时:
处理完5后，我们就要处理9。
此时
因为在线程2中9的下一个节点为5，所以还要继续处理5，会把5放到线程1的table[1] 处，
这时就会循环生成一个循环列表。11这个元素时无法加入到线程1里面了。
