UnSafe的CAS操作

Java本是一种类型安全的语言，但sun.misc.unsafe却提供了一种不安全和“违规”的做法UnSafe类，UnSafe类的能实现很多神奇的功能，但掌握它却是非常的难，所以不要轻易使用。

CAS操作便是其提供的一个native的方法，Java种很多机制，如volatile变量，原子类等，都是利用其来实现的。下面通过一个例子来看看它是怎么使用的。

import java.lang.reflect.Field;
import sun.misc.Unsafe;


public class UnsafeTest {

    private static Unsafe unsafe;

    static {
        try {
            //通过反射获取rt.jar下的Unsafe类
            Field field = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
            field.setAccessible(true);
            unsafe = (Unsafe) field.get(null);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Get Unsafe instance occur error"+ e);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws Exception
    {
        Class clazz = Target.class;
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        System.out.println("fieldName:fieldOffset");
        for (Field f : fields) {
            // 获取属性偏移量，可以通过这个偏移量给属性设置
            System.out.println(f.getName() + ":" + unsafe.objectFieldOffset(f));
        }
        Target target = new Target();
        Field intFiled  =  clazz.getDeclaredField("intParam")  ;
        int a=(Integer)intFiled.get(target ) ;
        System.out.println("原始值是:"+a);
        //intParam的字段偏移是12 原始值是3 我们要改为10
        System.out.println(unsafe.compareAndSwapInt(target, 12, 3, 10));
        int b=(Integer)intFiled.get(target) ;
        System.out.println("改变之后的值是:"+b);

        //这个时候已经改为10了,所以会返回false
        System.out.println(unsafe.compareAndSwapInt(target, 12, 3, 10));
        System.out.println(unsafe.compareAndSwapObject(target, 24, null, "5"));
        System.out.println(target.strParam);
    }
}

 class Target {
     int intParam=3;
     long longParam;
     String strParam;
     String strParam2;
}

通过对Unsafe类进行反编译，发现compareAndSwapXXX的函数原型如下：

public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);

var1：被作用的目标对象。

var2：被改的变量在var1中的偏移量

var3：变量var2的预测值

var4：变量var2如果等于预测值var3，则将其赋值为var4,并返回true，否则返回false

总结：利用Unsafe的cas操作可以实现许多无锁（Lock Free）操作和无锁算法，比如ConcurrentLinkedQueue中的非阻塞添加和移除算法等。.

Ref：http://huangyunbin.iteye.com/blog/1942369