荣新教育的java学习课程有没有保障？ - 知乎2被浏览3分享邀请回答0添加评论分享收藏感谢收起您现在的位置：首页>技术分享> >
　但在多线程中，上面的代码会出现严重的问题，如果线程1经判断a==b，准备执行a=c时，cpu切换到线程2，且将a改成了d，
& & 当cpu重新切换到线程1，此时a已经不等于b了，也即是执行a=c的前提条件已经不满足；
&因此我们需要对上面的操作原子的进行，当然我们可以对程序块加锁实现，这里我们讨论另一种实现方法，即使用Unsafe类CAS方法
Unsafe类？
这是sun.misc包中一个类，这并不是一个正常的类，没有办法使用正常的new Unsafe()来创建对象，其虽然提供了静态的getUnsafe方法，但仍然无法使用，调用时会报java.lang.SecurityException: Unsafe的错误。当然我们可以通过反射去绕过限制，但除非必要在正式项目中最好不要使用，拿来探究jvm确实是很有用的类。
private&Unsafe() {
@CallerSensitive
public&static&Unsafe getUnsafe() {
&&&&Class var0 = Reflection.getCallerClass();
&&&&if(var0.getClassLoader() !=&null) {
&&&&&&&&throw&new&SecurityException(&Unsafe&);
&&&&}&else&{
&&&&&&&&return&theU
例如：可以直接操作内存，下面三个方法分别申请内存，扩充内存及释放内存。
public&native&long&allocateMemory(long&paramLong);
public&native&long&reallocateMemory(long&paramLong1,&long&paramLong2);
public&native&void&freeMemory(long&paramLong);　　
CAS方法：以compareAndSwapInt为例，var1是需要更新的变量，var2是相对object对象的偏移量（一般为var1某个整形属性的偏移量），var4是期望值，var5是整形属性的新值。
public&final&native&boolean&compareAndSwapObject(Object var1,&long&var2, Object var4, Object var5);
public&final&native&boolean&compareAndSwapInt(Object var1,&long&var2,&int&var4,&int&var5);
public&final&native&boolean&compareAndSwapLong(Object var1,&long&var2,&long&var4,&long&var6);
查看一些文章，在linux中的实现这样一个函数：*ptr 与old 相比较，如相同，则new写入ptr
cmpxchg(void&*ptr, unsigned&long&old, unsigned&long&new);
下面看一个demo，在这个例子中，我们创建了一个Unsafe实例，并通过它直接创建了一个UserToken对象，我们发现创建过程中并未进行初始化，之后测试了　compareAndSwapInt方法，当age==10时，设置age=30成功，当age!=10时（此时age=30），设置age=20失败。
import&sun.misc.U
import&java.lang.reflect.F
&* Created by liushuai on 17/5/2.
public&class&UserToken {
&&&&private&String name =&&test&;
&&&&private&int&age =12;
&&&&private&UserToken(){
&&&&&&&&name =&&1234&;
&&&&&&&&age =&5;
&&&&public&static&void&main(String[] args)&throws&Exception {
&&&&&&&&Field f = Unsafe.class.getDeclaredField(&theUnsafe&);&
&&&&&&&&f.setAccessible(true);
&&&&&&&&Unsafe unsafe = (Unsafe) f.get(null);
&&&&&&&&UserToken t = (UserToken)unsafe.allocateInstance(UserToken.class);
&&&&&&&&System.out.println(t.age);&&
&&&&&&&&t.age=10;
&&&&&&&&System.out.println(t.age);&&
&&&&&&&&Field ageFiled = t.getClass().getDeclaredField(&age&);
&&&&&&&&long&offset = unsafe.objectFieldOffset(ageFiled);
&&&&&&&&boolean&flag = pareAndSwapInt(t,offset,10,30);
&&&&&&&&System.out.println(flag);
&&&&&&&&System.out.println(t.age);
&&&&&&&&flag = pareAndSwapInt(t,offset,10,20);
&&&&&&&&System.out.println(flag);
&&&&&&&&System.out.println(t.age);
AtomicInteger中CAS应用
此类位于java.util.concurrent.atomic包下，提供对整形数字的原子操作。
private&static&final&Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
private&static&final&long&valueO
&&&&valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
&&&&&&&&(AtomicInteger.class.getDeclaredField(&value&));
&&}&catch&(Exception ex) {&throw&new&Error(ex); }
private&volatile&int&
　　从代码中我们看到，AtomicInteger类持有一个静态final修饰的Unsafe对象，并在静态块中初始化获取了此类中私有变量value的对象偏移量，value即是对象包含的真正的整形数值，由volatile关键字修饰，确保对value的修改对所有线程可见，valueOffset即value值在内存中相对于AtomicInteger实例对象的偏移量。根据上面的例子可知，可以使用unsafe根据偏移量获取和修改value的值，而且操作保证原子性。
&&&&&* Atomically sets the value to the given updated value
&&&&&* if the current value {@code ==} the expected value.
&&&&&* @param expect the expected value
&&&&&* @param update the new value
&&&&&* @return true if successful. False return indicates that
&&&&&* the actual value was not equal to the expected value.
&&&&public&final&boolean&compareAndSet(int&expect,&int&update) {
&&&&&&&&return&pareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
以及自增方法：调用链为
getAndIncrement----&compareAndSet-----&pareAndSwapInt
&&&&* Atomically increments by one the current value.
&&&&* @return the previous value
&&&public&final&int&getAndIncrement() {
&&&&&&&for&(;;) {
&&&&&&&&&&&int&current = get();
&&&&&&&&&&&int&next = current +&1;
&&&&&&&&&&&if&(compareAndSet(current, next))
&&&&&&&&&&&&&&&return&
AQS中状态的变更
AQS全称AbstractQueuedSynchronizer，位于java.util.concurrent.locks包中一个抽象类，这个类提供许多公共的方法供子类使用，其中存储了一个链式结构的双向链表队列，用来存储被阻塞的线程，并且将这部分线程封装成Node对象，并保存了线程的等待状态waitStatus。
/** waitStatus value to indicate thread has cancelled */
static&final&int&CANCELLED =&&1;
/** waitStatus value to indicate successor's thread needs unparking */
static&final&int&SIGNAL&&& = -1;&
/** waitStatus value to indicate thread is waiting on condition */
static&final&int&CONDITION = -2;&
&* waitStatus value to indicate the next acquireShared should
&* unconditionally propagate
static&final&int&PROPAGATE = -3;
volatile&int&waitS
private&volatile&int&
我们暂不讨论AQS实现原理，只探究下它的状态变换机制，及Node替换。如下面我们看到的，对于waitStatus，state，head，tail，nex等变量，都使用了volatile修饰，以确保其修改对所有线程可见，初始化时获取Unsafe实例，并在static静态块中初始化获取以上变量在内存中相对于对象的偏移量。
private&static&final&Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();&&
private&static&final&long&stateO
private&static&final&long&headO
private&static&final&long&tailO
private&static&final&long&waitStatusO
private&static&final&long&nextO
static&{&&&
&&&&&&&&stateOffset = unsafe.objectFieldOffset
&&&&&&&&&&&&(AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField(&state&));
&&&&&&&&headOffset = unsafe.objectFieldOffset
&&&&&&&&&&&&(AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField(&head&));
&&&&&&&&tailOffset = unsafe.objectFieldOffset
&&&&&&&&&&&&(AbstractQueuedSynchronizer.class.getDeclaredField(&tail&));
&&&&&&&&waitStatusOffset = unsafe.objectFieldOffset
&&&&&&&&&&&&(Node.class.getDeclaredField(&waitStatus&));
&&&&&&&&nextOffset = unsafe.objectFieldOffset
&&&&&&&&&&&&(Node.class.getDeclaredField(&next&));
&&&&}&catch&(Exception ex) {&throw&new&Error(ex); }
&&&&&* Atomically sets synchronization state to the given updated
&&&&&* value if the current state value equals the expected value.
&&&&&* This operation has memory semantics of a &tt&volatile&/tt& read
&&&&&* and write.
&&&&&* @param expect the expected value
&&&&&* @param update the new value
&&&&&* @return true if successful. False return indicates that the actual
&&&&&*&&&&&&&& value was not equal to the expected value.
&&&&protected&final&boolean&compareAndSetState(int&expect,&int&update) {
&&&&&&&&return&pareAndSwapInt(this, stateOffset, expect, update);&
&&&&&* CAS head field. Used only by enq.
&&&&private&final&boolean&compareAndSetHead(Node update) {
&&&&&&&&return&pareAndSwapObject(this, headOffset,&null, update);&&
&&&&&* CAS tail field. Used only by enq.
&&&&private&final&boolean&compareAndSetTail(Node expect, Node update) {
&&&&&&&&return&pareAndSwapObject(this, tailOffset, expect, update);&
&&&&&* CAS waitStatus field of a node.
&&&&private&static&final&boolean&compareAndSetWaitStatus(Node node,&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&int&expect,
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&int&update) {
&&&&&&&&return&pareAndSwapInt(node, waitStatusOffset,
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&expect, update);
&&&&&* CAS next field of a node.
&&&&private&static&final&boolean&compareAndSetNext(Node node,
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&Node expect,
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&Node update) {
&&&&&&&&return&pareAndSwapObject(node, nextOffset, expect, update);
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