Java中unsafe操作实例总结

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

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

1. 获取obj对象中为offset的偏移值，这里假设为realVal
2. 比较realVal和expect
3. 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 {
  
    var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
  
  } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));
  return var5;
}

2 putOrder

 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 s0 =
    new Segment(loadFactor, (int)(cap * loadFactor),
      (HashEntry[])new HashEntry[cap]);
  Segment[] ss = (Segment[])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

 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？

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