为什么HashMap不是线程安全的

电面突然被问到这个问题，之前看到过，但是印象不深，导致自己没有答出来，现在总结一下。

HashMap的内部存储结构

transient Node<K,V>[] table;

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;
}

　　使用了一个Node数组，这个Node数组的默认大小为16，所有hash值相同的key会存储到同一个链表中，HashMap的构成大概是这个样子（数组、链表、红黑树）

　　

　　　　知道了hashmap的实现原理，那么再来谈一谈HashMap的自动扩容机制，默认的Node数组大小为16，如果有特别多的元素，比如说100万个元素，那么最优的情况下，每个hash桶有100万/16=62500个元素，那对于这么多元素来说，存取难度会增加，为了解决这个问题，加入了自动扩容机制。

　　　　说到自动扩容机制，首先要知道一些字段

　　  int threshold;             // 所能容纳的key-value对极限
     final float loadFactor;    // 负载因子
     int modCount;
     int size;

　　　　threshold是HashMap所能容纳的最大数据量的Node个数，loadFactor是负载因子，modCount用来记录HashMap内部结构发生变化的次数，size是记录实际存在的键值对数量。这里面，threshold=loadFactor*length，这个length是数组长度，当HashMap中元素超过threshold值的话，就发生自动扩容，例如初始的Node长度为16，负载因子为默认的0.75，那么如果元素个数超过了16*0.75=12的话，就会引发自动扩容，Node自动扩展为原来的两倍

　　　　那为什么HashMap线程不安全呢？

　　　　　　一、如果多个线程同时使用put方法，当key值一样时，可能会发生覆盖

　　　　　　二、如果多个线程同时检测到元素个数超过了loadFactor*数组大小，那么就会发生多个线程同时对Node数组进行扩容，都重新计算元素位置以及复制数据，但最终只有一个线程扩容后的数组会赋给table，那么其他线程的都会丢失，并且各自线程put的数据也会丢失。

　　　　　　HashMap在并发执行put操作的时候会引起死循环，导致CPU利用率接近100%，多线程会导致HashMap的Node链表行程环形数据结构，一旦行程环形数据结构，Node的next节点永远不为空，会在获取Node时产生死循环。