Unsafe的应用

要想把java并发包学好，并明白其底层的设计原理，Unsafe类你不能不去研究一下。下面介绍一下Unsafe类的功能以及它在JDK中的应用。

一、分配内存和释放内存

功能：类中提供的3个本地方法allocateMemory、reallocateMemory、freeMemory分别用于分配内存，扩充内存和释放内存。

应用：在java nio包里有一个DirectByteBuffer,其对象所引用的空间是JVM堆以外的内存，又称直接内存，此内存的分配就是调用unsafe对象的allocateMemory实现。

二、定义对象某字段的偏移地址，并通过偏移地址修改或获得某对象的字段

功能：通过调用Unsafe对象的objectFieldOffset，传入一个Field参数，可以获取到此Feild参数所在对象的偏移地址（一个long型的整数）。然后调用putXXX方法修改某个对象的此feild的值

应用：LockSupport类的park（Object blocker）方法，当调用此方法时，此方法会调用unsafe的putObject方法，将blocker对象设置到当前线程的parkBlocker字段上

三、挂起和恢复线程

功能：调用Unsafe的park方法可以挂起一个线程，调用unpark可以恢复一个线程

应用：LockSupport类的park方法和unpark方法都是调用的unsafe的对应方法。详情可以阅读源码

四、CAS

功能：CAS 就是比较和设置的缩写。这是原子性线程安全操作的重要思想，类似于hibernate的乐观锁。其原理是：CAS操作有3个操作数，内存值M，预期值E，新值U，如果M==E，则将内存值修改为U，否则啥都不做。。代码形式如下：

while(true){

int a = get();

int newVal = a+1;

if(unsafe.compareAndSwapInt(a,newVal)){//如果设置成功则跳出死循环，否则一直循环下去，直到设置新值成功。

break;

}

}

CAS功能的实现就是通过调用Unsafe对象的compareAndSwapXXX（）方法，此方法时本地实现，与系统底层密切相关，CAS是一个cpu指令，所以它具有原子性，也就是说，Unsafe的compareAndSwap方法从内存里取值，然后比较，在通过比较结果进行设置新值的操作都是原子性不可分割的。

应用：unsafe的此功能在java并发包用的是相当的多。比如并发包的锁机制，非阻塞的队列，还有atomicXXX这些原子类也都使用了Unsafe的这个功能。详情可以看源码。

这是获取Unsafe对象的方法：

public static Unsafe getUnsafe() throws Exception{
　　Field theUnsafeInstance = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
　　theUnsafeInstance.setAccessible(true);
　　return (Unsafe) theUnsafeInstance.get(Unsafe.class);
}

总结：个人觉着学习并发包，不应该照着API文档去读每个类每个方法的用法，而是找一下案例看一下大概是如何使用，这样你可以很快速的会使用这些类，如果还有什么疑惑，或者想明白其中原理，可以直接查看源代码，当然你可以大体看一下了解一下原理，没必要死扣非得要完全搞明白。会用用好就挺好的。嘿嘿，不早了，先写到这吧。希望大家给我指出宝贵的意见