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Java中unsafe操作实例
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。
1 compareAndSwap
/** * 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。 * * @param obj 需要更新的对象 * @param offset obj中整型field的偏移量 * @param expect 希望field中存在的值 * @param update 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 */ public native boolean compareAndSwapInt(Object obj, long offset, int expect, int update);
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：
public final int getAndAdd(int delta) {
return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, delta);
}
//unsafe.getAndAddInt
public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
int var5;
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));
return var5;
}
2 putOrder
/*** * Sets the value of the integer field at the specified offset in the * supplied object to the given value. This is an ordered or lazy * version of <code>putIntVolatile(Object,long,int)</code>, which * doesn't guarantee the immediate visibility of the change to other * threads. It is only really useful where the integer field is * <code>volatile</code>, and is thus expected to change unexpectedly. * * @param obj the object containing the field to modify. * @param offset the offset of the integer field within <code>obj</code>. * @param value the new value of the field. * @see #putIntVolatile(Object,long,int) */ public native void putOrderedInt(Object obj, long offset, int value);
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
Segment<K,V> s0 =
new Segment<K,V>(loadFactor, (int)(cap * loadFactor),
(HashEntry<K,V>[])new HashEntry[cap]);
Segment<K,V>[] ss = (Segment<K,V>[])new Segment[ssize];
// 往数组下标为0的位置，写入s0: ss[0]=s0
UNSAFE.putOrderedObject(ss, SBASE, s0); // ordered write of segments[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
3 putXxxVolatile
/*** * Sets the value of the integer field at the specified offset in the * supplied object to the given value, with volatile store semantics. * * @param obj the object containing the field to modify. * @param offset the offset of the integer field within <code>obj</code>. * @param value the new value of the field. */ public native void putIntVolatile(Object obj, long offset, int value);
感觉和putOrderInt一样，因为必须设置为Volatile，否则有什么用呢？
