也许我们会惊讶java中有一个类被命名为“unsafe”。如果你慢慢看，你会发现这个类的神奇之处。虽然很厉害，但是也不是那么安全。一、简介首先，sun.misc包的源码在Oracle的Jdk8中无法获取。如果想看这个包的源码，可以直接下载openjdk。一、准备工作我下载的openjdk源码是openjdk-8u40-src-b25-10_feb_2015。有需要的可以私信我。如果你是我的公众号粉丝，我就直接附上这个百度云资源。下载完成后，就可以直接导入到我们的eclipse中了。windows->preference->installedjres->selectjre->edit->rt.jar->sourceattachment->externalfolders->openjdksourcepath。此时可以查看我们的Unsafe类的源码。2.简介：如果你学习过javaconcurrent包中类的一些源码，你一定对这个Unsafe类不陌生。它是整个java并发包底层实现的核心。很久以前就有传言说这个类会在jdk9中被移除。事实上，如果去掉它，就会有大量的框架消失，比如大名鼎鼎的Netty框架。最后jdk9出现的时候，只是做了改进和优化。但是这也再次说明了这个类的重要性。为什么说它是一半天使一半恶魔呢？要回答这个问题，还是要从它的特点来解释。Unsafe类使Java具有像C语言中的指针一样操作内存空间的能力。一旦可以直接操作内存，就说明（1）它不是jvm管理的，也就是说不能GC，需要我们手动GC。稍有不慎就会造成内存泄漏。(2)在Unsafe的很多方法中，必须提供原始地址（内存地址）和被替换对象的地址。偏移量必须自己计算。一旦出现问题，就会引发JVM崩溃级别的异常，进而导致整个JVM实例崩溃。应用程序直接崩溃。(3)直接操作内存也意味着速度更快，在高并发的情况下可以很好的提高效率。因此，从以上三个角度来看，虽然在一定程度上提高了效率，但也带来了指针的不安全性。接下来我们深入源码，看看提供了哪些方法可以直接操作内存。2.源码分析Unsafe中共有82个公共原生修改方法，基于这82个公共原生方法还有几十个其他方法。这些方法大致可以分为以下几类：（1）初始化操作（2）操作对象属性（3）操作数组元素（4）内存管理（5）内存屏障（6）线程挂起和回收（7）CAS机制下面我们对这些方法进行粗略的分析。1.初始化//1.注册native方法，Unsafe类可以操作C语言privatestaticnativevoidregisterNatives();static{registerNatives();sun.reflect.Reflection.registerMethodsToFilter(Unsafe.class,"getUnsafe");}//2、构造方法privateUnsafe(){}//3、初始化方法privatestaticfinalUnsafetheUnsafe=newUnsafe();//4、初始化方法实现@CallerSensitivepublicstaticUnsafegetUnsafe(){Classcaller=Reflection.getCallerClass();if(!VM.isSystemDomainLoader(caller.getClassLoader()))thrownewSecurityException("Unsafe");returntheUnsafe;}这里看到Unsafe的初始化方法主要是通过getUnsafe方法的单例模式实现的，调用JVM本地方法registerNatives()和sun.reflect.Reflection，判断是否当前调用的类由主类加载器（BootStrapclassLoader）通过Reflection的getCallerClass加载，否则抛出SecurityException。这也证明了一个问题，就是只有主类加载器（BootStrapclassLoader）加载的类才能调用这个类中的方法。2、操作属性的方法（1）publicnativeObjectgetObject(Objecto,longoffset);通过给定的Java变量获取引用值。这其实就是获取一个Java对象o中偏移地址为offset的属性的值。该方法可以突破修饰符的压制，即忽略private、protected和default修饰符。类似的方法还有getInt、getDouble等。同样，还有一个putObject方法。(2)publicnativeObjectgetObjectVolatile(Objecto,longoffset);强行从主存中获取属性值。类似的方法还有getIntVolatile、getDoubleVolatile等。以同样的方式有putObjectVolatile。(3)publicnativevoidputOrderedObject(Objecto,longoffset,Objectx);将对象o中offset偏移地址offset对应的Objecttype字段的值设置为指定值x。这是一个有序的或延迟的putObjectVolatile方法，不保证其他线程会立即看到值的更改。只有当字段被volatile修改且预期被修改时才会生效。类似的方法还有putOrderedInt和putOrderedLong。(4)publicnativelongstaticFieldOffset(Fieldf);返回给定静态属性在其类的存储分配中的位置（偏移地址）。(5)publicnativelongobjectFieldOffset(Fieldf);返回给定非静态属性在其类的存储分配中的位置（偏移地址）。(6)publicnativeObjectstaticFieldBase(Fieldf);返回给定静态属性的位置，与staticFieldOffset方法一起使用。3.数组操作（1）publicnativeintarrayBaseOffset(ClassarrayClass);返回数组类型第一个元素的偏移地址（基偏移地址）。(2)publicnativeintarrayIndexScale(ClassarrayClass);返回数组中元素之间偏移地址的增量。这两种方法可以一起使用来定位任何元素的地址。4.内存管理（1）publicnativeintaddressSize();获取局部指针的大小（单位为byte），一般为4或8。常量ADDRESS_SIZE就是调用这个方法。(2)publicnativeintpageSize();获取本地内存中的页数，为2的幂。(3)publicnativelongallocateMemory(longbytes);分配一块新的本地内存，以字节为单位指定内存块的大小（单位是字节），并返回新分配的内存地址。(4)publicnativelongreallocateMemory(longaddress,longbytes);通过指定的内存地址address重新调整本地内存块的大小，调整后的内存块大小以字节为单位指定（单位为字节）。(5)publicnativevoidsetMemory(Objecto,longoffset,longbytes,bytevalue);将给定内存块中的所有字节设置为固定值（通常为0）。5、线程挂起与回收（1）publicnativevoidunpark(Objectthread)；释放由park在线程上创建的块。因为它的不安全性，必须保证线程是存活的。(2)publicnativevoidpark(booleanisAbsolute,longtime);`阻塞当前线程，等待unpark方法被调用。6.内存屏障（1）publicnativevoidloadFence();此方法之前的所有读取操作都必须在加载屏障之前执行。(2)publicnativevoidstoreFence();此方法之前的所有写操作必须在storebarrier之前执行(3)publicnativevoidfullFence();该方法之前的所有读写操作都必须在fullbarrier之前执行完毕，这个memorybarrier就相当于上面两个（loadbarrier和storebarrier）的组合功能。7.CAS机制publicfinalnativebooleancompareAndSwapObject(Objecto,longoffset,Objectexpected,Objectx);publicfinalnativebooleancompareAndSwapInt(Objecto,longoffset,intexpected,intx);publicfinalnativebooleancompareAndSwapLong（Objecto，longoffset，longexpected，longx）；这个Unsafe类其实是贯穿整个java并发包体系的，不管你看atomic包还是lock包底层，都有这么一个类。我们需要记住的不是每一个方法，而是以上七类的标题。也就是它有什么功能。3.使用讲了这么久的源码，这里介绍一下它的使用，因为官方不推荐我们使用，也就是说我们不能直接创建一个Unsafe类，那我们应该怎么使用呢？很久以前，我用自己写了一篇介绍java反射机制的文章。对，就是这个反射机制，不好。unsafe可以通过反射机制获取。publicclassUnsafeTest{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{//这里的Unsafe是UnsafeFieldtheUnsafe=Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");theUnsafe.setAccessible(true);Unsafeunsafe=(Unsafe)theUnsafe.get(null);//1。创建对象实例Authorauthor=(Author)unsafe.allocateInstance(Author.class);//2.操作对象的属性FieldageField=Author.class.getDeclaredField("age");longfieldOffset=unsafe。objectFieldOffset(ageField);//3.操作数组String[]strings=newString[]{"1","2","3"};longi=unsafe.arrayBaseOffset(String[].class);//4.操作内存longaddress=unsafe.allocateMemory(8L);}}这里只是一些简单的例子，其用法可以参考源码分析中的七个方向。注意：面试的时候有个小技巧。关于Java语言的特性，有很多功能是违背Java语言设计的。这个类可以用来回答这篇文章。二维码关注。转载本文请联系愚公移山公众号。
