Java中Unsafe類的作用是什么

Java中Unsafe類的作用是什么？相信很多沒有經(jīng)驗(yàn)的人對此束手無策，為此本文總結(jié)了問題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

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Unsafe類是啥？

Java最初被設(shè)計(jì)為一種安全的受控環(huán)境。盡管如此，Java HotSpot還是包含了一個“后門”，提供了一些可以直接操控內(nèi)存和線程的低層次操作。這個后門類——sun.misc.Unsafe——被JDK廣泛用于自己的包中，

一、內(nèi)存管理。包括分配內(nèi)存、釋放內(nèi)存等。

該部分包括了allocateMemory（分配內(nèi)存）、reallocateMemory（重新分配內(nèi)存）、copyMemory（拷貝內(nèi)存）、freeMemory（釋放內(nèi)存 ）、getAddress（獲取內(nèi)存地址）、addressSize、pageSize、getInt（獲取內(nèi)存地址指向的整數(shù)）、getIntVolatile（獲取內(nèi)存地址指向的整數(shù)，并支持volatile語義）、putInt（將整數(shù)寫入指定內(nèi)存地址）、putIntVolatile（將整數(shù)寫入指定內(nèi)存地址，并支持volatile語義）、putOrderedInt（將整數(shù)寫入指定內(nèi)存地址、有序或者有延遲的方法）等方法。getXXX和putXXX包含了各種基本類型的操作。

利用copyMemory方法，我們可以實(shí)現(xiàn)一個通用的對象拷貝方法，無需再對每一個對象都實(shí)現(xiàn)clone方法，當(dāng)然這通用的方法只能做到對象淺拷貝。

二、非常規(guī)的對象實(shí)例化。

allocateInstance()方法提供了另一種創(chuàng)建實(shí)例的途徑。通常我們可以用new或者反射來實(shí)例化對象，使用allocateInstance()方法可以直接生成對象實(shí)例，且無需調(diào)用構(gòu)造方法和其它初始化方法。

這在對象反序列化的時候會很有用，能夠重建和設(shè)置final字段，而不需要調(diào)用構(gòu)造方法。

三、操作類、對象、變量。

這部分包括了staticFieldOffset（靜態(tài)域偏移）、defineClass（定義類）、defineAnonymousClass（定義匿名類）、ensureClassInitialized（確保類初始化）、objectFieldOffset（對象域偏移）等方法。

通過這些方法我們可以獲取對象的指針，通過對指針進(jìn)行偏移，我們不僅可以直接修改指針指向的數(shù)據(jù)（即使它們是私有的），甚至可以找到JVM已經(jīng)認(rèn)定為垃圾、可以進(jìn)行回收的對象。

四、數(shù)組操作。

這部分包括了arrayBaseOffset（獲取數(shù)組第一個元素的偏移地址）、arrayIndexScale（獲取數(shù)組中元素的增量地址）等方法。arrayBaseOffset與arrayIndexScale配合起來使用，就可以定位數(shù)組中每個元素在內(nèi)存中的位置。

由于Java的數(shù)組最大值為Integer.MAX_VALUE，使用Unsafe類的內(nèi)存分配方法可以實(shí)現(xiàn)超大數(shù)組。實(shí)際上這樣的數(shù)據(jù)就可以認(rèn)為是C數(shù)組，因此需要注意在合適的時間釋放內(nèi)存。

五、多線程同步。包括鎖機(jī)制、CAS操作等。

這部分包括了monitorEnter、tryMonitorEnter、monitorExit、compareAndSwapInt、compareAndSwap等方法。

其中monitorEnter、tryMonitorEnter、monitorExit已經(jīng)被標(biāo)記為deprecated，不建議使用。

Unsafe類的CAS操作可能是用的最多的，它為Java的鎖機(jī)制提供了一種新的解決辦法，比如AtomicInteger等類都是通過該方法來實(shí)現(xiàn)的。compareAndSwap方法是原子的，可以避免繁重的鎖機(jī)制，提高代碼效率。這是一種樂觀鎖，通常認(rèn)為在大部分情況下不出現(xiàn)競態(tài)條件，如果操作失敗，會不斷重試直到成功。

六、掛起與恢復(fù)。

這部分包括了park、unpark等方法。

將一個線程進(jìn)行掛起是通過park方法實(shí)現(xiàn)的，調(diào)用 park后，線程將一直阻塞直到超時或者中斷等條件出現(xiàn)。unpark可以終止一個掛起的線程，使其恢復(fù)正常。整個并發(fā)框架中對線程的掛起操作被封裝在 LockSupport類中，LockSupport類中有各種版本pack方法，但最終都調(diào)用了Unsafe.park()方法。

七、內(nèi)存屏障。

這部分包括了loadFence、storeFence、fullFence等方法。這是在Java 8新引入的，用于定義內(nèi)存屏障，避免代碼重排序。

loadFence() 表示該方法之前的所有l(wèi)oad操作在內(nèi)存屏障之前完成。同理storeFence()表示該方法之前的所有store操作在內(nèi)存屏障之前完成。fullFence()表示該方法之前的所有l(wèi)oad、store操作在內(nèi)存屏障之前完成。

看完上述內(nèi)容，你們掌握J(rèn)ava中Unsafe類的作用是什么的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！

本文名稱：Java中Unsafe類的作用是什么
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