Java多线程进阶（十二）—— J.U.C之atomic框架：Unsafe类

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1、Unsafe简介

在正式的开讲 juc-atomic框架系列以前，有必要先来了解下Java中的Unsafe类。

Unsafe类，来源于sun.misc包。该类封装了许多相似指针操做，能够直接进行内存管理、操纵对象、阻塞/唤醒线程等操做。Java自己不直接支持指针的操做，因此这也是该类命名为Unsafe的缘由之一。

J.U.C中的许多CAS方法，内部其实都是Unsafe类在操做。
好比AtomicBoolean的compareAndSet方法：

unsafe.compareAndSwapInt方法是个native方法。（若是对象中的字段值与指望值相等，则将字段值修改成x，而后返回true；不然返回false)：

入参的含义以下：

参数名称	含义
o	须要修改的对象
offset	须要修改的字段到对象头的偏移量(经过偏移量，能够快速定位修改的是哪一个字段)
expected	指望值
x	要设置的值

Unsafe类中CAS方法都是native方法，须要经过CAS原子指令完成。在讲AQS时，里面有许多涉及CLH队列的操做，其实就是经过Unsafe类完成的指针操做。

2、Unsafe对象的建立

Unsafe是一个final类，不能被继承，也没有公共的构造器，只能经过工厂方法getUnsafe得到Unsafe的单例。

可是getUnsafe方法限制了调用该方法的类的类加载器必须为Bootstrap ClassLoader。

Java中的类加载器能够大体划分为如下三类：

类加载器名称	做用
Bootstrap类加载器(Bootstrap ClassLoader)	主要加载的是JVM自身须要的类，这个类加载使用C++语言实现的，是JVM自身的一部分，它负责将 【JDK的安装目录】/lib路径下的核心类库，如rt.jar
扩展类加载器(Extension ClassLoader)	该加载器负责加载【JDK的安装目录】jrelibext目录中的类库，开发者能够直接使用该加载器
系统类加载器(Application ClassLoader)	负责加载用户类路径（ClassPath）所指定的类，开发者能够直接使用该类加载器，也是默认的类加载器

因此在用户代码中直接调用getUnsafe方法，会抛出异常。由于用户自定义的类通常都是由系统类加载器加载的。

可是，是否就真的没有办法获取到Unsafe实例了呢？固然不是，要获取Unsafe对象的方法不少，这里给出一种经过反射的方法：

Field f = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
f.setAccessible(true);
Unsafe unsafe = (Unsafe) f.get(null);

可是，除非对Unsafe的实现很是清楚，不然应尽可能避免直接使用Unsafe来进行操做。