当前位置：首页 > 科技 > 软件

【揭秘】JUC并发工具包底层机制探究，Unsafe原来这么强大！

来源：责编：时间：2023-10-06 19:18:52 179观看

导读Unsafe介绍Unsafe是位于sun.misc包下的一个类，主要提供一些用于执行低级别、不安全操作的方法，如直接访问系统内存资源、自主管理内存资源等，这些方法在提升Java运行效率、增强Java语言底层资源操作能力方面起到了很大的

Unsafe介绍

Unsafe是位于sun.misc包下的一个类，主要提供一些用于执行低级别、不安全操作的方法，如直接访问系统内存资源、自主管理内存资源等，这些方法在提升Java运行效率、增强Java语言底层资源操作能力方面起到了很大的作用。但由于Unsafe类使得Java语言拥有了类似C语言指针一样操作内存空间的能力，这无疑也增加了程序发生相关指针问题的风险。在程序中过度、不正确使用Unsafe类会使得程序出错的概率变大，使得Java这种安全的语言变得不再“安全”，因此对Unsafe的使用一定要慎重。java.util.concurrent.atomic包下的原子操作类，基本都是使用Unsafe实现的。

Unsafe提供的API大致可分为内存操作、CAS、Class、对象操作、线程、系统信息获取、内存屏障、数组操作等几类。

内存相关

图片

CAS相关

图片

java.util.concurrent.atomic包中的原子类基本都用的Unsafe

private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();private static final long valueOffset;static {  try {    valueOffset = unsafe.objectFieldOffset(AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));  } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }}public final int getAndSet(int newValue) {  return unsafe.getAndSetInt(this, valueOffset, newValue);}

线程相关

图片

LockSupport类中有应用unpark，park

public static void park(Object blocker) {  Thread t = Thread.currentThread();  setBlocker(t, blocker);  UNSAFE.park(false, 0L);  setBlocker(t, null);}

public static void unpark(Thread thread) {  if (thread != null)    UNSAFE.unpark(thread);}

Class相关

图片

对象操作相关

图片

系统相关

图片

内存屏障

图片

loadFence：保证在这个屏障之前的所有读操作都已经完成。
storeFence：保证在这个屏障之前的所有写操作都已经完成。fullFence：保证在这个屏障之前的所有读写操作都已经完成。

在java8中有这个StampedLock类，该类中应用了内存屏障功能。

private static final sun.misc.Unsafe U;static {  try {    U = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();  } catch (Exception e) {    throw new Error(e);  }}public boolean validate(long stamp) {  U.loadFence();  return (stamp & SBITS) == (state & SBITS);}

Unsafe.java

public final class Unsafe {  private static native void registerNatives();  static {    registerNatives();    sun.reflect.Reflection.registerMethodsToFilter(Unsafe.class, "getUnsafe");  }  private Unsafe() {}  private static final Unsafe theUnsafe = new Unsafe();  // ...}

获取Unsafe实例

Unsafe类是final且是单例的，并且theUnsafe字段是private；通过如下方法获取实例。

方法1

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

方法2

private static Unsafe unsafe = null ;static {  try {    Constructor<Unsafe> cons = Unsafe.class.getDeclaredConstructor() ;    cons.setAccessible(true) ;    unsafe = cons.newInstance() ;  } catch (Exception e) {    e.printStackTrace();  }}

Unsafe简单应用

int i = 0 ;public static void main(String[] args) throws Exception {  UnsafeDemo d = new UnsafeDemo() ;  // 获取Unsafe实例  Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe") ;  theUnsafe.setAccessible(true) ;  Unsafe unsafe = (Unsafe) theUnsafe.get(null) ;  // 获取类的实例变量  Field f = UnsafeDemo.class.getDeclaredField("i") ;  // 获取字段相对Java对象的"起始地址"的偏移量  long fieldOffset = unsafe.objectFieldOffset(f) ;  System.out.println(fieldOffset) ;  // 设置值  boolean success = unsafe.compareAndSwapInt(d, fieldOffset, 0, 10) ;  System.out.println(success) ;  System.out.println(d.i) ;}

Unsafe对象操作

private static Unsafe unsafe = null ;static {try {    Constructor<Unsafe> cons = Unsafe.class.getDeclaredConstructor() ;    cons.setAccessible(true) ;    unsafe = cons.newInstance() ;  } catch (Exception e) {    e.printStackTrace();  }}public static void allocate() {  try {    Person p = (Person)unsafe.allocateInstance(Person.class) ;    p.setId("s001");    System.out.println(p.getValue()) ;    System.out.println(p.getId()) ;  } catch (Exception e) {    e.printStackTrace();  }}

执行结果：

图片

对象操作2：

private Person p = new Person("1", "张三") ;public static void main(String[] args) throws Exception {  UnSafeObjectDemo d = new UnSafeObjectDemo() ;  Field field = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe") ;  field.setAccessible(true) ;  Unsafe unsafe = (Unsafe) field.get(null) ;  Field f = d.getClass().getDeclaredField("p") ;  long offset = unsafe.objectFieldOffset(f) ;  System.out.println(offset) ;  boolean res = unsafe.compareAndSwapObject(d, offset, d.p, new Person("2", "李四")) ;  System.out.println(res) ;  System.out.println(d.p.getName()) ;}

图片

Unsafe创建对象

当不知道即将使用的对象有何构造函数，或是不想使用现有对象的构造函数创建对象时，可以通过如下方式：

Constructor<Teacher> cons = (Constructor<Teacher>) ReflectionFactory    .getReflectionFactory()    .newConstructorForSerialization(Teacher.class, Object.class.getConstructor());cons.setAccessible(true) ;Teacher t = cons.newInstance() ;System.out.println(t) ;

Unsafe简单实现原子操作类

public class AtomicCount {  private static Unsafe unsafe ;  private int value ;  private static long valueOffset ;  static {    try {      Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe") ;      theUnsafe.setAccessible(true) ;      unsafe = (Unsafe) theUnsafe.get(null) ;      Field f = AtomicCount.class.getDeclaredField("value") ;      valueOffset = unsafe.objectFieldOffset(f) ;    } catch (Exception e) {      e.printStackTrace();    }  }  public AtomicCount(int value) {    this.value = value ;  }  public final int get() {    return value;  }  public final int getAndIncrement() {    return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1);  }}

完毕！！！

本文链接：http://www.28at.com/showinfo-26-12128-0.html【揭秘】JUC并发工具包底层机制探究，Unsafe原来这么强大！

声明：本网页内容旨在传播知识，若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。邮件：2376512515@qq.com

上一篇：了解微服务与云原生应用开发的最新趋势

下一篇： GO 中优雅编码和降低圈复杂度

标签：

热门焦点

石头智能洗地机A10 Plus体验：双向自清洁治好了我的懒癌

一、前言和介绍专为家庭请假懒人而生的石头科技在近日又带来了自己的全新旗舰新品，石头智能洗地机A10 Plus。从这个产品名上就不难看出，这次石头推出的并不是常见的扫地机器
6月iOS设备性能榜：M2稳居榜首 A系列只能等一手3nm来救

没有新品发布，自然iOS设备性能榜的上榜设备就没有什么更替，仅仅只有跑分变化而产生的排名变动，毕竟苹果新品的发布节奏就是这样的，一年下来也就几个移动端新品，不会像安卓厂商，一
Java NIO内存映射文件：提高文件读写效率的优秀实践！

Java的NIO库提供了内存映射文件的支持，它可以将文件映射到内存中，从而可以更快地读取和写入文件数据。本文将对Java内存映射文件进行详细的介绍和演示。内存映射文件概述内存
让我们一起聊聊文件的操作

文件【1】文件是什么？文件是保存数据的地方，是数据源的一种，比如大家经常使用的word文档、txt文件、excel文件、jpg文件...都是文件。文件最主要的作用就是保存数据，它既可以保
2023年，我眼中的字节跳动

此时此刻（2023年7月），字节跳动从未上市，也从未公布过任何官方的上市计划；但是这并不妨碍它成为中国最受关注的互联网公司之一。从2016-17年的抖音强势崛起，到2018年的“头腾
AI芯片初创公司Tenstorrent获三星和现代1亿美元投资

Tenstorrent是一家由芯片行业资深人士Jim Keller领导的加拿大初创公司，专注于开发人工智能芯片，该公司周三表示，已经从现代汽车集团和三星投资基金等
iQOO 11S新品发布会

iQOO将在7月4日19:00举行新品发布会，推出杭州亚运会电竞赛事官方用机iQOO 11S。
荣耀Magicbook V 14 2021曙光蓝版本正式开售，拥有触摸屏

荣耀 Magicbook V 14 2021 曙光蓝版本正式开售，搭载 i7-11390H 处理器与 MX450 显卡，配备 16GB 内存与 512GB SSD，重 1.48kg，厚 14.5mm，具有 1.5mm 键盘键程、
2022爆款：ROG魔霸6 冰川散热系统持续护航

喜逢开学季，各大商家开始推出自己的新产品，进行打折促销活动。对于忠实的端游爱好者来说，能够拥有一款梦寐以求的笔记本电脑是一件十分开心的事。但是现在的