Java中unsafe操作实例总结

2023-09-15 05:27:05 178

Unsafe是Java无锁操作的基石，在无锁并发类中都少不了它们的身影，比如ConcurrentHashMap,ConcurrentLinkedQueue,都是由Unsafe类来实现的。相对于与Java中的锁，它基本无开销，会原地等待。本文主要介绍下Unsafe中的主要操作。

1compareAndSwap

/**
*比较obj的offset处内存位置中的值和期望的值，如果相同则更新。此更新是不可中断的。
*
*@paramobj需要更新的对象
*@paramoffsetobj中整型field的偏移量
*@paramexpect希望field中存在的值
*@paramupdate如果期望值expect与field的当前值相同，设置filed的值为这个新值
*@return如果field的值被更改返回true
*/
publicnativebooleancompareAndSwapInt(Objectobj,longoffset,intexpect,intupdate);

这个就是著名的CAS操作了，分为三步来做

获取obj对象中为offset的偏移值，这里假设为realVal
比较realVal和expect
如果相同，将该值更新为update，否则不更新

CAS家族还包括有，compareAndSwapObject(),compareAndSwapLong(),compareAndSwapInt()等等

用AtomicInteger中一个经典的例子来说明：

publicfinalintgetAndAdd(intdelta){
returnunsafe.getAndAddInt(this,valueOffset,delta);
}

//unsafe.getAndAddInt
publicfinalintgetAndAddInt(Objectvar1,longvar2,intvar4){
intvar5;
do{
/**获取原始值*/
var5=this.getIntVolatile(var1,var2);
/**确认原始值没有被其它线程修改时，再执行更新var5+var4操作*/
}while(!this.compareAndSwapInt(var1,var2,var5,var5+var4));
returnvar5;
}

2putOrder

/***
*Setsthevalueoftheintegerfieldatthespecifiedoffsetinthe
*suppliedobjecttothegivenvalue.Thisisanorderedorlazy
*versionofputIntVolatile(Object,long,int),which
*doesn'tguaranteetheimmediatevisibilityofthechangetoother
*threads.Itisonlyreallyusefulwheretheintegerfieldis
*volatile,andisthusexpectedtochangeunexpectedly.
*
*@paramobjtheobjectcontainingthefieldtomodify.
*@paramoffsettheoffsetoftheintegerfieldwithinobj.
*@paramvaluethenewvalueofthefield.
*@see#putIntVolatile(Object,long,int)
*/
publicnativevoidputOrderedInt(Objectobj,longoffset,intvalue);

将obj对象的偏移量为offset的位置修改为value，因为Java中没有内存操作，而Unsafe的这个操作正好补充了内存操作的不足。也可以用于数组操作，比如ConcurrentHashMap中就大量用到了该操作

Segments0=
newSegment(loadFactor,(int)(cap*loadFactor),
(HashEntry[])newHashEntry[cap]);
Segment[]ss=(Segment[])newSegment[ssize];
//往数组下标为0的位置，写入s0:ss[0]=s0
UNSAFE.putOrderedObject(ss,SBASE,s0);//orderedwriteofsegments[0]

需要注意的是obj需要设置为Volatile,否则对于其它线程会不可见

3putXxxVolatile

/***
*Setsthevalueoftheintegerfieldatthespecifiedoffsetinthe
*suppliedobjecttothegivenvalue,withvolatilestoresemantics.
*
*@paramobjtheobjectcontainingthefieldtomodify.
*@paramoffsettheoffsetoftheintegerfieldwithinobj.
*@paramvaluethenewvalueofthefield.
*/
publicnativevoidputIntVolatile(Objectobj,longoffset,intvalue);

感觉和putOrderInt一样，因为必须设置为Volatile，否则有什么用呢？

以上就是本次给大家分享的知识点的全部内容，感谢大家对毛票票的支持。

Java中unsafe操作实例总结

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