Как можно с помощью HashMap создать бесконечный цикл?

Создание бесконечного цикла с HashMap возможно из-за особенностей его конкурентной модификации при изменении размера (рехешировании) несколькими потоками одновременно. Без должной синхронизации два потока могут модифицировать связные списки в бакетах HashMap таким образом, что образуется цикл.

При рехешировании элементы из старого массива бакетов переносятся в новый. В однопоточном режиме порядок элементов в связном списке бакета сохраняется. В многопоточном режиме, если поток A начинает рехеширование, а поток B модифицирует (добавляет/удаляет) элементы или тоже начинает рехеширование, то могут возникнуть проблемы.

Рассмотрим сценарий с двумя потоками, добавляющими элементы в HashMap при приближении к пороговому значению для рехеширования. Поток A может увидеть старый массив и начать переносить элементы, а поток B может увидеть новый массив и тоже начать переносить или модифицировать. При переносе элементов в новый массив HashMap использует связные списки. В многопоточном режиме, без синхронизации, атомарность операций нарушается.

Пример цикла может выглядеть так:

1. HashMap почти полный, требуется рехеширование.
2. Поток A начинает рехеширование. Он перебирает элементы в старом бакете и создает новые узлы для нового массива.
3. До того, как Поток A завершит перенос элемента X, планировщик переключается на Поток B.
4. Поток B также начинает рехеширование или модифицирует этот же бакет.
5. В результате некорректной конкурентной модификации, узел Y, который должен указывать на null (конец списка), может начать указывать на узел X, который уже был обработан Потоком A, или на себя.

Это приводит к зацикливанию при последующих операциях get() или put() в данном бакете, так как обход связного списка становится бесконечным.

Подобные проблемы исправлены в ConcurrentHashMap, который использует более сложные и безопасные механизмы синхронизации для обеспечения потокобезопасности.

java