Java如何使用Unsafe类

这篇文章将为大家详细讲解有关Java如何使用Unsafe类，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

Unsafe 对象提供了非常底层的，操作内存、线程的方法，相当于开了后门。

在atomic类中CAS实现、LockSupport中park unpark的底层都调用了UnSafe中的方法。

UnSafe并不是说线程不安全，而是说操作内存有可能会造成不安全问题。

当然对于开发人员来说

Unsafe 对象不能直接调用，只能通过反射获得

通过反射获得Unsafe对象

package com.dongguo.unsafe;import sun.misc.Unsafe;import java.lang.reflect.Field;/** * @author Dongguo * @date 2021/9/12 0012-21:32 * @description: */public class UnsafeAccessor {    static Unsafe unsafe;    static {        try {            Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");            theUnsafe.setAccessible(true);            unsafe = (Unsafe) theUnsafe.get(null);        } catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) {            throw new Error(e);        }    }    static Unsafe getUnsafe() {        return unsafe;    }    public static void main(String[] args) {        Unsafe unsafe = getUnsafe();        System.out.println(unsafe);    }}

运行结果

sun.misc.Unsafe@7ea987ac

使用Unsafe实现 CAS 操作

package com.dongguo.unsafe;import lombok.Data;import sun.misc.Unsafe;import java.lang.reflect.Field;/** * @author Dongguo * @date 2021/9/12 0012-21:32 * @description: */public class UnsafeAccessor {    static Unsafe unsafe;    static {        try {            Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");            theUnsafe.setAccessible(true);            unsafe = (Unsafe) theUnsafe.get(null);        } catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) {            throw new Error(e);        }    }    static Unsafe getUnsafe() {        return unsafe;    }    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException {        Unsafe unsafe = getUnsafe();        System.out.println(unsafe);        Field id = Student.class.getDeclaredField("id");        Field name = Student.class.getDeclaredField("name");        // 获得成员变量的偏移量        long idOffset = unsafe.objectFieldOffset(id);        long nameOffset = unsafe.objectFieldOffset(name);        Student student = new Student();        // 使用 cas 方法替换成员变量的值        unsafe.compareAndSwapInt(student, idOffset, 0, 20); // 返回 true   0为旧值 20为新值        unsafe.compareAndSwapObject(student, nameOffset, null, "张三"); // 返回 true 旧值为null，新值为张三        System.out.println(student);    }}@Dataclass Student {    volatile int id;    volatile String name;}

运行结果

sun.misc.Unsafe@7ea987ac
Student(id=20, name=张三)

直接使用Unsafe类实现之前AtomicIntegerFieldUpdater中线程安全的原子整数 BankAccount

在atomic中使用AtomicIntegerFieldUpdater实现money线程安全的原子整数

package com.dongguo.unsafe;import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerFieldUpdater;/** * @author Dongguo * @date 2021/9/7 0007-14:41 * 以一种线程安全的方式操作非线程安全对象的某些字段。 * 需求： * 1000个人同时向一个账号转账一元钱，那么累计应该增加1000元， * 除了synchronized和CAS,还可以使用AtomicIntegerFieldUpdater来实现。 */class BankAccount {    private String bankName = "ACBC";    public volatile int money = 0;    AtomicIntegerFieldUpdater fieldUpdater = AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(BankAccount.class, "money");    public void transferMoney(BankAccount bankAccount) {        fieldUpdater.incrementAndGet(bankAccount);    }}public class AtomicIntegerFieldUpdaterDemo {    public static void main(String[] args) {        BankAccount bankAccount = new BankAccount();        for (int i = 1; i <= 1000; i++) {            new Thread(() -> {                bankAccount.transferMoney(bankAccount);            }, String.valueOf(i)).start();        }        //暂停毫秒        try {            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println(bankAccount.money);    }}

改为使用UnSafe实现money线程安全的原子整数

package com.dongguo.unsafe;import sun.misc.Unsafe;import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerFieldUpdater;/** * @author Dongguo * @date 2021/9/7 0007-14:41 */class BankAccount {    private String bankName = "ACBC";    public volatile int money;    static final Unsafe unsafe;    static final long DATA_OFFSET;    static {        unsafe = UnsafeAccessor.getUnsafe();        try {            // money 属性在 BankAccount 对象中的偏移量，用于 Unsafe 直接访问该属性            DATA_OFFSET = unsafe.objectFieldOffset(BankAccount.class.getDeclaredField("money"));        } catch (NoSuchFieldException e) {            throw new Error(e);        }    }    public BankAccount(int money) {        this.money = money;    }    public void transferMoney(int amount) {        int oldValue;        while (true) {            // 获取共享变量旧值，可以在这一行加入断点，修改 data 调试来加深理解            oldValue = money;            // cas 尝试修改 data 为 旧值 + amount，如果期间旧值被别的线程改了，返回 false            if (unsafe.compareAndSwapInt(this, DATA_OFFSET, oldValue, oldValue + amount)) {                return;            }        }    }}public class AtomicIntegerFieldUpdaterDemo {    public static void main(String[] args) {        BankAccount bankAccount = new BankAccount(0);        for (int i = 1; i <= 1000; i++) {            new Thread(() -> {                bankAccount.transferMoney(1);            }, String.valueOf(i)).start();        }        //暂停毫秒        try {            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println(bankAccount.money);    }}运行结果1000/暂停毫秒        try {            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println(bankAccount.money);    }}

运行结果

1000

关于"Java如何使用Unsafe类"这篇文章就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，使各位可以学到更多知识，如果觉得文章不错，请把它分享出去让更多的人看到。