Java使用Unsafe类的示例详解


Posted in Java/Android onSeptember 25, 2021

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

Java使用Unsafe类的示例详解

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);
    }
}
@Data
class 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<BankAccount> 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

到此这篇关于Java使用Unsafe类的文章就介绍到这了,更多相关Java使用Unsafe类内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持三水点靠木!

Java/Android 相关文章推荐
JPA如何使用entityManager执行SQL并指定返回类型
Jun 15 Java/Android
Java Optional<Foo>转换成List<Bar>的实例方法
Jun 20 Java/Android
Java基础-封装和继承
Jul 02 Java/Android
java设计模式--原型模式详解
Jul 21 Java/Android
关于springboot 配置date字段返回时间戳的问题
Jul 25 Java/Android
java调用Restful接口的三种方法
Aug 23 Java/Android
Java 在生活中的 10 大应用
Nov 02 Java/Android
java代码实现空间切割
Jan 18 Java/Android
关于maven依赖 ${xxx.version}报错问题
Jan 18 Java/Android
解决persistence.xml配置文件修改存放路径的问题
Feb 24 Java/Android
解析探秘fescar分布式事务实现原理
Feb 28 Java/Android
前端与RabbitMQ实时消息推送未读消息小红点实现示例
Jul 23 Java/Android
Spring-cloud Config Server的3种配置方式
Sep 25 #Java/Android
MyBatis-Plus 批量插入数据的操作方法
Sep 25 #Java/Android
spring cloud 配置中心native配置方式
Sep 25 #Java/Android
spring cloud 配置中心客户端启动遇到的问题
Sep 25 #Java/Android
SpringBoot+Vue+JWT的前后端分离登录认证详细步骤
Sep 25 #Java/Android
java如何实现socket连接方法封装
Sep 25 #Java/Android
IDEA2021.2配置docker如何将springboot项目打成镜像一键发布部署
You might like
叶罗丽:为什么大家对颜冰这对CP非常关心,却对金茉两人十分冷漠
2020/03/17 国漫
PHP获取Exif缩略图的方法
2015/07/13 PHP
[原创]php集成安装包wampserver修改密码后phpmyadmin无法登陆的解决方法
2016/11/23 PHP
详解php用static方法的原因
2018/09/12 PHP
jquery使用淘宝接口跨域查询手机号码归属地实例
2013/11/28 Javascript
javascript分页代码实例分享(js分页)
2013/12/13 Javascript
JavaScript 里的类数组对象
2015/04/08 Javascript
iscroll.js的上拉下拉刷新时无法回弹的解决方法
2016/02/18 Javascript
JQuery核心函数是什么及使用方法介绍
2016/05/03 Javascript
jquery获取table指定行和列的数据方法(当前选中行、列)
2016/11/07 Javascript
livereload工具实现前端可视化开发【推荐】
2016/12/23 Javascript
vue2.0数据双向绑定与表单bootstrap+vue组件
2017/02/27 Javascript
js实现自定义进度条效果
2017/03/15 Javascript
Cropper.js 实现裁剪图片并上传(PC端)
2017/08/20 Javascript
JavaScript程序设计高级算法之动态规划实例分析
2017/11/24 Javascript
原生Vue 实现右键菜单组件功能
2019/12/16 Javascript
jquery html添加元素/删除元素操作实例详解
2020/05/20 jQuery
js加减乘除精确运算方法实例代码
2021/01/17 Javascript
[52:06]FNATIC vs NIP 2019国际邀请赛小组赛 BO2 第二场 8.16
2019/08/19 DOTA
python字符串,数值计算
2016/10/05 Python
Python 自动化表单提交实例代码
2017/06/08 Python
详谈pandas中agg函数和apply函数的区别
2018/04/20 Python
python实现连续图文识别
2018/12/18 Python
Python numpy中矩阵的基本用法汇总
2019/02/12 Python
python读取目录下所有的jpg文件,并显示第一张图片的示例
2019/06/13 Python
Python enumerate内置库用法解析
2020/02/24 Python
Python使用socket模块实现简单tcp通信
2020/08/18 Python
详解BeautifulSoup获取特定标签下内容的方法
2020/12/07 Python
Kneipp克奈圃美国官网:德国百年精油配方的传承
2018/02/07 全球购物
巴西宠物商店:Cobasi
2019/04/19 全球购物
西门豹教学反思
2014/02/04 职场文书
学校爱心捐款倡议书
2014/05/13 职场文书
2015年政府采购工作总结
2015/05/21 职场文书
解约证明模板
2015/06/19 职场文书
医护人员继续教育学习心得体会
2016/01/19 职场文书
vue使用element-ui按需引入
2022/05/20 Vue.js