JDK1.8 HashMap 并发扩容数据丢失问题分析

一、核心结论

JDK 1.8 的 HashMap 仅通过尾插法解决了 JDK1.7 并发扩容时环形链表死循环问题，但没有解决并发扩容导致的数据丢失问题，HashMap 依旧线程不安全，多线程同时触发扩容依然会出现元素丢失、数据覆盖现象。

二、场景前置条件

1. HashMap 原始数组 table 容量 = 2

2. 数组下标 1 位置链表：3 -> 7 -> 5

3. 存在两个并发线程：线程 A、线程 B，同时执行扩容resize()方法

4. JDK1.8 扩容逻辑：按节点 hash 高位区分，原链表拆分为两条子链表，低位链表留在原下标，高位链表迁移至原下标 + 原容量位置，采用尾插法迁移节点

三、线程调度时序复现数据丢失过程

步骤 1：两线程同时进入扩容逻辑，线程 A 中途阻塞

线程 A、B 同步读取旧数组，开始遍历下标 1 的链表迁移节点；

线程 A 遍历到节点e=3，预存下一个节点引用next=7，此时 CPU 切换，线程 A 被阻塞挂起。

步骤 2：线程 B 完整执行扩容，完成数组替换

线程 B 不受阻塞，完整遍历整条链表3->7->5，按 hash 拆分迁移：

• 元素 5：hash 高位为 0，留在新数组下标 1；

• 元素 3、7：hash 高位为 1，迁移至新数组下标 3，形成链表3->7->null；

  线程 B 完成全部节点迁移，将扩容后的新数组赋值给 HashMap 全局变量

  table

  ，旧数组引用失效。

此时内存中最新 table 状态：

• table[1] = 5

• table[3] = 3 -> 7 -> null

步骤 3：线程 A 恢复时间片，基于旧引用继续遍历丢数据

线程 A 被唤醒后，持有的仍是扩容前旧链表的引用，继续执行循环：

1. 先处理节点e=3，完成迁移；

2. 读取预存的next=7，赋值给e，继续处理节点 7；

3. 读取节点 7 的后继指针7.next = null，next赋值为 null；

4. 循环判定next == null，直接终止链表遍历。

步骤 4：最终结果 —— 元素 5 永久丢失

线程 A 只遍历了3、7两个节点，完全没有读取到节点 5，不会对 5 做任何迁移操作；

线程 A 迁移完成后覆盖数组，最终新数组中不存在元素 5，数据丢失。