前几天和朋友闲聊，说遇到了一个ConcurrentHashMap死循环问题，当时心里想这不科学呀？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，但是随着深入的分析，发现事情并没有之前想的那么简单~ (以下分析基于jdk版本：jdk1.8.0_171)
保险起见，不能直接贴出出现问题的业务代码，因此将该问题简化成如下代码：
ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap<>();
// map默认capacity 16，当元素个数达到(capacity - capacity >> 2) = 12个时会触发rehash
for (int i = 0; i < 11; i++) {
map.put(i, i);
}
map.computeIfAbsent(12, (k) -> {
// 这里会导致死循环 :(
map.put(100, 100);
return k;
});
// 其他操作
感兴趣的小伙伴可以在电脑上运行下，话不说多，先说下问题原因：当执行computeIfAbsent时，如果key对应的slot为空，此时会创建ReservationNode对象(hash值为RESERVED=-3)放到当前slot位置，然后调用mappingFunction.apply(key)生成value，根据value创建Node之后赋值到slow位置，此时完成computeIfAbsent流程。但是上述代码mappingFunction中又对该map进行了一次put操作，并且触发了rehash操作，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=-1、hash值否大于0(list结构)、Node类型是否是TreeBin(红黑树结构)，唯独没有判断hash值为RESERVED=-3的情况，因此导致了死循环问题。
问题分析到这里，原因已经很清楚了，当时我们认为，这可能是jdk的“bug”，因此我们最后给出的解决方案是：
如果在rehash时出现了
slot节点类型是ReservationNode，可以给个提示，比如抛异常；理论上来说，
mappingFunction中不应该再对当前map进行更新操作了，但是jdk并没有禁止不能这样用，最好说明下。
最后，另一个朋友看了computeIfAbsent的注释：
/**
* 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 mappingFunction)我们发现，其实人家已经知道了这个问题，还特意注释说明了。。。我们还是too yong too simple啊。至此，ConcurrentHashMap死循环问题告一段落，还是要遵循编码规范，不要在mappingFunction中再对当前map进行更新操作。其实ConcurrentHashMap死循环不仅仅出现在上述讨论的场景中，以下场景也会触发，原因和上述讨论的是一样的，代码如下，感兴趣的小伙伴也可以本地跑下：
public V computeIfAbsent(K key, Function mappingFunction) {
if (key == null || mappingFunction == null)
throw new NullPointerException();
int h = spread(key.hashCode());
V val = null;
int binCount = 0;
for (Node[] tab = table;;) {
Node 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 r = new ReservationNode();
synchronized (r) {
// 这里使用synchronized针对局部对象意义不大，主要是下面的cas操作保证并发问题
if (casTabAt(tab, i, null, r)) {
binCount = 1;
Node node = null;
try {
// 这里的value返回可能为null呦
if ((val = mappingFunction.apply(key)) != null)
node = new Node(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类型情况，未判断`ReservationNode`类型
// 扩容时判断和此处类似
if (tabAt(tab, i) == f) {
if (fh >= 0) {
binCount = 1;
for (Node 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 pred = e;
if ((e = e.next) == null) {
if ((val = mappingFunction.apply(key)) != null) {
added = true;
pred.next = new Node(h, key, val, null);
}
break;
}
}
}
else if (f instanceof TreeBin) {
binCount = 2;
TreeBin t = (TreeBin)f;
TreeNode 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+扩容操作
addCount(1L, binCount);
return val;
}
推荐阅读：
别再问我ConcurrentHashMap了
你的ThreadLocal线程安全么
欢迎小伙伴关注【TopCoder】阅读更多精彩好文，一起交流学习。
