HashMap中使用唯一键的多线程场景下是否具备线程安全性？

好问题！虽然你确保了每个线程操作的是唯一键，但很遗憾，这段代码依然不是线程安全的——问题出在HashMap的内部实现机制上，和键是否唯一无关。咱们来详细拆解原因，再给出可行的解决方案：

为什么即使键唯一，HashMap也不安全？ #

HashMap的put操作并不是一个原子性的操作，它包含了多个无同步保护的步骤：

• 计算键的哈希值
• 根据哈希值找到对应的桶（数组下标）
• 检查桶内是否存在重复键（你的场景下这步不会有冲突，但不影响后续问题）
• 插入新节点到桶中
• 判断当前容量是否达到阈值，触发扩容（如果需要）

多个线程同时执行这些步骤时，会引发两类问题：

• 内部结构损坏：比如两个线程同时触发扩容操作，可能导致HashMap的链表形成环形结构，后续的get操作会陷入死循环；或者两个线程同时往同一个桶插入节点，导致其中一个节点被覆盖丢失。
• 内存可见性问题：一个线程插入的键值对，其他线程可能无法立即读取到最新状态——HashMap没有使用volatile或同步机制来保证内存可见性，线程可能读取到缓存中的旧数据。

另外还要提一句：你原代码中的循环条件i > 6是错误的，这样循环一次都不会执行，线程根本不会启动，应该改成i <= 6。

如何修复这个问题？ #

有两种常见的解决方案，根据你的场景选择：

方案1：给HashMap的put操作加同步锁 #

如果坚持使用HashMap，可以用synchronized块来保护put操作，确保同一时间只有一个线程修改HashMap：

Map<Integer, String> myMap = new HashMap<>();
for (int i = 1 ; i <= 6 ; i++) {
    final int key = i; // 捕获循环变量时要注意，避免lambda引用可变变量的问题
    new Thread(() -> {
        synchronized(myMap) {
            myMap.put(key, Integer.toString(key));
        }
    }).start();
}

方案2：使用线程安全的ConcurrentHashMap #

更推荐的方式是直接使用Java并发包提供的ConcurrentHashMap，它本身就为多线程场景设计，内部通过CAS+synchronized（JDK8+）实现高效的线程安全，不需要额外加锁：

Map<Integer, String> myMap = new ConcurrentHashMap<>();
for (int i = 1 ; i <= 6 ; i++) {
    final int key = i;
    new Thread(() -> {
        myMap.put(key, Integer.toString(key));
    }).start();
}

总结 #

即使所有线程操作的是唯一键，HashMap的内部修改逻辑依然不是线程安全的，必须通过同步锁或者使用并发集合来保证线程安全。如果是多线程写入场景，优先选择ConcurrentHashMap，它的性能和安全性都更有保障。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mor Blau