Java多線程進階（十二）—— J.U.C之atomic框架：Unsafe類

趙連江發布于2019-08-19 10:50 / 1682人閱讀

摘要：本身不直接支持指針的操作，所以這也是該類命名為的原因之一。中的許多方法，內部其實都是類在操作。

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一、Unsafe簡介

在正式的開講 juc-atomic框架系列之前，有必要先來了解下Java中的Unsafe類。

Unsafe類，來源于sun.misc包。該類封裝了許多類似指針操作，可以直接進行內存管理、操縱對象、阻塞/喚醒線程等操作。Java本身不直接支持指針的操作，所以這也是該類命名為Unsafe的原因之一。

J.U.C中的許多CAS方法，內部其實都是Unsafe類在操作。
比如AtomicBoolean的compareAndSet方法：

unsafe.compareAndSwapInt方法是個native方法。（如果對象中的字段值與期望值相等，則將字段值修改為x，然后返回true；否則返回false)：

入參的含義如下：

參數名稱	含義
o	需要修改的對象
offset	需要修改的字段到對象頭的偏移量(通過偏移量，可以快速定位修改的是哪個字段)
expected	期望值
x	要設置的值

Unsafe類中CAS方法都是native方法，需要通過CAS原子指令完成。在講AQS時，里面有許多涉及CLH隊列的操作，其實就是通過Unsafe類完成的指針操作。

二、Unsafe對象的創建

Unsafe是一個final類，不能被繼承，也沒有公共的構造器，只能通過工廠方法getUnsafe獲得Unsafe的單例。

但是getUnsafe方法限制了調用該方法的類的類加載器必須為Bootstrap ClassLoader。

Java中的類加載器可以大致劃分為以下三類：

類加載器名稱	作用
Bootstrap類加載器(Bootstrap ClassLoader)	主要加載的是JVM自身需要的類，這個類加載使用C++語言實現的，是JVM自身的一部分，它負責將【JDK的安裝目錄】/lib路徑下的核心類庫，如rt.jar
擴展類加載器(Extension ClassLoader)	該加載器負責加載【JDK的安裝目錄】jrelibext目錄中的類庫，開發者可以直接使用該加載器
系統類加載器(Application ClassLoader)	負責加載用戶類路徑（ClassPath）所指定的類，開發者可以直接使用該類加載器，也是默認的類加載器

所以在用戶代碼中直接調用getUnsafe方法，會拋出異常。因為用戶自定義的類一般都是由系統類加載器加載的。

但是，是否就真的沒有辦法獲取到Unsafe實例了呢？當然不是，要獲取Unsafe對象的方法很多，這里給出一種通過反射的方法：

Field f = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
f.setAccessible(true);
Unsafe unsafe = (Unsafe) f.get(null);

但是，除非對Unsafe的實現非常清楚，否則應盡量避免直接使用Unsafe來進行操作。

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Java多線程進階（十五）—— J.U.C之atomic框架：Atomic數組

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lunaticf 2019-08-19 10:51 評論0 收藏0
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anonymoussf 2019-08-16 12:40 評論0 收藏0
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darkbug 2019-08-19 10:51 評論0 收藏0
Java多線程進階（十六）—— J.U.C之atomic框架：FieldUpdater

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darcrand 2019-08-19 10:52 評論0 收藏0
Java多線程進階（十七）—— J.U.C之atomic框架：LongAdder

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fengxiuping 2019-08-19 10:52 評論0 收藏0