关于在AtomicInteger的static块中unsafe.objectFieldOffset干什么用的简介

最新推荐文章于 2025-10-28 00:00:24 发布
原创 最新推荐文章于 2025-10-28 00:00:24 发布 · 1w 阅读 · 7 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

AtomicInteger的static块中，unsafe.objectFieldOffset方法用于获取对象字段的内存偏移量。此方法考虑了对象在内存中的布局，包括对象头、Oop指针、数据区和内存对齐等。在64位机器上，对象会进行8字节对齐，对象头、Oop指针（可能压缩）和数据区按照特定顺序排列，引用类型和基本数据类型的大小也会影响内存布局。
sun.misc.Unsafe 是JDK内部用的工具类。它通过暴露一些Java意义上说“不安全”的功能给Java层代码，来让JDK能够更多的使用Java代码来实现一些原本是平台相关的、需要使用native语言（例如C或C++）才可以实现的功能。该类不应该在JDK核心类库之外使用。

JVM的实现可以自由选择如何实现Java对象的“布局”，也就是在内存里Java对象的各个部分放在哪里，包括对象的实例字段和一些元数据之类。sun.misc.Unsafe里关于对象字段访问的方法把对象布局抽象出来，它提供了objectFieldOffset()方法用于获取某个字段相对Java对象的“起始地址”的偏移量，也提供了getInt、getLong、getObject之类的方法可以使用前面获取的偏移量来访问某个Java对象的某个字段。

关于对齐：

64位机器普通对象:

1. 对象头(_mark)， 8个字节

2. Oop指针，如果是32G内存以下的，默认开启对象指针压缩，4个字节

3. 数据区

4.Padding(内存对齐)，按照8的倍数对齐---用于补齐8的倍数，凑整；

5、引用类型是：4个字节，我认为就是Oop指针；

java的基本数据类型：byte，short，int，long，float，double,char,boolean（脑补他们分别占几个字节）

从长到短排列，引用排最后:  long/double --> int/float -->  short/char --> byte/boolean --> Reference


揭秘CAS：深入理解与应用解析
曾经“等你生日那天”都遥远得像未来，如今却可欢愉的挥手说“下个十年见”
01-17 84万+
在并发编程中，Compare-And-Swap（CAS）机制作为一种无锁算法，凭借其高效性和避免线程阻塞的优势，受到广泛关注。CAS不仅在底层实现上有着重要地位，还在实际开发中发挥着关键作用。本文将从CAS的工作原理、在Java中的实现及其增强机制来回顾和加深理解一下CAS。
Java Unsafe简单说明使用
椰汁菠萝
04-12 1410
Unsafe获取 Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe(); 由于Unsafe为调用敏感，所以可能需要自行import,import sun.misc.Unsafe; 使用 compareAndSwapInt public final native boolean compareAndSwapInt(Object object, long offset, int expect, int update); 该方法为native方法，CAS核心代码，比较并交换，该方法主要逻
java 中的Unsafe
aswang的专栏
12-05 400
在阅读AtomicInteger的源码时，看到了这个类：sum.msic.Unsafe，之前从没见过。所以花了点时间google了一下。   Unsafe的源码：http://www.docjar.com/html/api/sun/misc/Unsafe.java.html   Unsafe源码中的描述如下：    写道 A collection of methods for ...
compareAndSet怎么用
最新发布
zwh1zwh的博客
10-28 245
是 Java 中原子操作类（如 , 等）提供的一个关键方法，用于实现无锁的线程安全操作。以下是详细解释： 2. 工作原理（CAS 操作） 这是一个原子操作​（不会被线程调度打断），执行逻辑如下： 3. 在您代码中的具体应用 4. 关键特点 特性说明​原子性​整个比较+设置操作是CPU指令级的原子操作​无锁​不需要 关键字，避免线程阻塞​线程安全​适合高并发场景的状态管理​轻量级​比传统锁性能更高 6. 为什么在您的场景中更合适？ ​启动顺序控制​：
基于Unsafe类的对象属性操作工具类
u012303136的博客
10-11 421
这里写自定义目录标题欢迎使用Markdown编辑器新的改变功能快捷键合理的创建标题，有助于目录的生成如何改变文本的样式插入链接与图片如何插入一段漂亮的代码片生成一个适合你的列表创建一个表格设定内容居中、居左、居右SmartyPants创建一个自定义列表如何创建一个注脚注释也是必不可少的KaTeX数学公式新的甘特图功能，丰富你的文章UML 图表FLowchart流程图导出与导入导出导入 欢迎使用Ma...
Java sun.misc.Unsafe类的学习笔记
weixin_34221276的博客
10-13 152
Java未开源的Unsafe类 Unsafe类可以为我们提供高效并且线程安全方式操作变量，直接和内存数据打交道。 获取Unsafe实体的方法 private static Unsafe getUnsafeInstance() throws SecurityException, NoSuchFieldException, IllegalArgumentExcept...
计算 java_两种计算Java对象大小的方法objectFieldOffset
以爱护甲,爱满枫林。
03-02 3806
原文：http://blog.csdn.net/iter_zc/article/details/41822719 另一篇类似文章：http://www.cnblogs.com/magialmoon/p/3757767.html​ 这篇说说如何计算Java 对象大小的方法。之前在聊聊高并发(四)Java对象的表示模型和运行时内存表示这篇中已经说了Java对象的内存表示模型是Oop-Klass模型。 普通对象的结构如下，按64位机器的长度计算 1. 对象头(_mark)， 8个字节 2. Oop指.
17.AtomicInteger、AtomicBoolean的底层原理
chenzengnian123的博客
01-26 2849
AtomicInteger、AtomicBoolean应该怎么使用？为什么是线程安全的？怎么保证原子性、可见性、有序性？底层怎么基于unsafe和volatile来保证线程安全？
面试官问我“Atomic 和 Unsafe 是怎么实现原子性的”，我直接说出了魔法口诀
真正的大师永远怀着一颗学徒的心
07-09 467
概念说明Atomic 类提供原子性操作的类，无锁并发UnsafeJVM 提供的底层 API，可以直接操作内存CAS核心原理，比较并交换实现无锁同步内存偏移地址，定位字段volatile保证内存可见性关注「小奇 Java 面试」，我不仅能讲 CAS，还能现场施法，让线程井然有序。
CAS、Unsafe、Atomic原子类，一波带走
路的尽头在哪
06-06 303
原子类概述 JUC 中多数类是通过 volatile 和 CAS 来实现的，CAS本质上提供的是一种无锁方案，而 Synchronized 和 Lock 是互斥锁方案。 java 原子类本质上使用的是 CAS，而 CAS 底层是通过 Unsafe 类实现的。 线程安全的实现方法包含: 互斥同步：synchronized 和 ReentrantLock 非阻塞同步：CAS 、 原子类AtomicXXXX 无同步方案:：栈封闭 、Thread Local 、可重入代码 本篇主要讲述原子类，以及它所依赖的
CAS机制专篇，超详细讲解！（比较与交换，compareAndSwap，CAS原理，Unsafe是什么？valueOffset是什么？CAS的缺点，CAS的应用场景，ABA问题，ABA问题的解决办法）
m0_49690461的博客
07-18 2193
CAS专篇 前言 ​ 日常编码过程中，基本不会直接用到 CAS 操作，都是通过一些JDK 封装好的并发工具类来使用的，在 java.util.concurrent 包下。但是面试时 CAS 还是个高频考点，所以呀，你还不得不硬着头皮去死磕一下这块的技能点，总比一问三不知强吧？ 一、为什么要用无锁？ ​ 我们一想到在多线程下保证安全的方式头一个要拎出来的肯定是锁，不管从硬件、操作系统层面都或多或少在使用锁。锁有什么缺点吗？当然有了，不然 JDK 里为什么出现那么多各式各样的锁，就是因为每一种锁都有其优劣势
Java中Unsafe类的原理详解与使用案例
Java笔记虾
09-27 2337
点击关注公众号，利用碎片时间学习1 概述本文基于JDK1.8。Unsafe类位于rt.jar包，Unsafe类提供了硬件级别的原子操作，类中的方法都是native方法，它们使用JNI的方式...
JDK： UnSafe类
工匠精神
04-29 554
Unsafe类是位于sun.misc包下的一个类，主要提供一些用于执行低级别、不安全操作的方法，如直接访问系统内存资源、自主管理内存资源等，这些方法在提升Java运行效率、增强Java语言底层资源操作能力方面起到了很大的作用。但由于Unsafe类使Java语言拥有了类似C语言指针一样操作内存空间的能力，这无疑也增加了程序发生相关指针问题的风险。在程序中过度、不正确使用Unsafe类...
unsafe java 源码_死磕 java魔法类之Unsafe解析
weixin_36014846的博客
02-13 273
问题(1)Unsafe是什么？(2)Unsafe只有CAS的功能吗？(3)Unsafe为什么是不安全的？(4)怎么使用Unsafe？简介本章是java并发包专题的第一章，但是第一篇写的却不是java并发包中类，而是java中的魔法类sun.misc.Unsafe。Unsafe为我们提供了访问底层的机制，这种机制仅供java核心类库使用，而不应该被普通用户使用。但是，为了更好地了解java的生态体系...
java 并发包-Unsafe
houjinimei的博客
12-19 752
Unsafe 不安全类，在并发包中使用的非常频繁，那么它究竟有什么作用呢？ Unsafe类在提升Java运行效率，增强Java语言底层操作能力方面起了很大的作用。 先来看下它是怎么使用的，下面代码摘自AQS 通过下面的代码，看起来操作不难//初始化 直接通过静态方式获取 private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe(); //各
Java Unsafe类 学习
猎人在吃肉
05-06 848
1 Unsafe类介绍 JDK 的 rt.jar 包中的 sum.msic.Unsafe 类提供了硬件级别的原子性操作，Unsafe 类中的方法都是native 方法，它们使用 JNI 的方式访问本地C++ 实现库。 Unsafe类不属于Java标准，但是很多Java的基础类库，包括一些被广泛使用的高性能开发库都是基于Unsafe类开发的，比如Netty、Hadoop、Kafka等。 使用Uns...
AtomicInteger讲解
weixin_43611145的博客
02-25 1070
AtomicInteger讲解1.简介2.例子3.AtomicInteger自带方法4.分析incrementAndGet（）方法 观前提示： 本文所使用的Eclipse版本为Photon Release (4.8.0)JDK版本为1.8.0_141。 1.简介 AtomicInteger保证了可见性、有序性和原子性，属于非阻塞同步，因此适用于高并发。 2.例子 使用AtomicInteger最经典的场景是自增操作（非原子性操作）。 假设开启10个线程，每个线程都对NUM进行自增操作（10次），预期想得到的
java反射set方法_死磕 java魔法类之Unsafe解析
weixin_33892912的博客
11-29 212
(手机横屏看源码更方便)问题(1)Unsafe是什么？(2)Unsafe只有CAS的功能吗？(3)Unsafe为什么是不安全的？(4)怎么使用Unsafe？简介本章是java并发包专题的第一章，但是第一篇写的却不是java并发包中类，而是java中的魔法类sun.misc.Unsafe。Unsafe为我们提供了访问底层的机制，这种机制仅供java核心类库使用，而不应该被普通用户使用。但是，为了更好...
Java的Unsafe.getAndBitwiseAndInt()方法作用
07-19
<think>我们正在讨论Java Unsafe类中的getAndBitwiseAndInt方法。根据引用[1]和引用[2]，我们知道Unsafe类提供了直接操作内存和底层系统的方法。其中，getAndBitwiseAndInt是一个原子性的按位与操作，用于对指定内存地址的int值进行更新。 具体来说，getAndBitwiseAndInt(Object o, long offset, int mask)方法的功能是： 1. 获取对象o中偏移量为offset的内存位置上的当前int值（假设为current）。 2. 计算新值：newValue = current & mask。 3. 将新值newValue写回到该内存位置。 4. 返回旧值current。 整个过程是原子性的，即不会被打断，因此可以用于多线程环境下的同步操作。 使用场景： - 当需要原子性地对一个int字段进行按位与操作时，可以使用此方法。例如，在多线程环境中，需要同时修改一个int变量的某些位（比如将某些位清零）而不影响其他位，并且需要保证原子性。 - 典型的应用场景包括实现自定义的同步器（如锁、信号量等）或者需要直接操作内存的底层代码。 需要注意的是，Unsafe类通常不建议在应用程序代码中直接使用，因为它可以绕过Java的内存管理机制，容易导致内存错误。此外，Unsafe类在不同JDK版本中可能会发生变化，且访问受到模块系统的限制（如引用[1]所述）。 下面是一个使用示例（注意：实际使用中需要先获取Unsafe实例，这通常受到限制）： ```java // 假设我们已经获取了Unsafe实例 Unsafe unsafe = ...; class Example { private int value; private static final long valueOffset; static { try { valueOffset = unsafe.objectFieldOffset(Example.class.getDeclaredField("value")); } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); } } public int atomicBitwiseAnd(int mask) { // 原子性地将value与mask进行按位与，并返回旧值 return unsafe.getAndBitwiseAndInt(this, valueOffset, mask); } } ``` 在这个示例中，我们定义了一个Example类，其中有一个int字段value。我们通过Unsafe的getAndBitwiseAndInt方法原子性地对value进行按位与操作。 §§相关问题§§ 1. Unsafe类中还有哪些类似的原子操作方法？ 2. 为什么Java标准库不推荐直接使用Unsafe类？ 3. 除了按位与操作，Unsafe还支持哪些位运算原子操作？ 4. 如何在模块化系统中访问jdk.internal.misc.Unsafe？</think>### Java Unsafe.getAndBitwiseAndInt方法详解 #### 功能说明 `Unsafe.getAndBitwiseAndInt` 是 Java 底层提供的原子操作方法，其功能为： 1. **原子性操作**：对指定内存位置的 `int` 值执行按位与（`&`）操作 2. **返回值特性**：返回操作前的原始值 3. **内存语义**：直接操作对象字段的内存偏移量 方法签名： ```java public final int getAndBitwiseAndInt(Object o, long offset, int mask) ``` - **参数说明**： - `o`：目标对象 - `offset`：目标字段在对象内的内存偏移量 - `mask`：按位与操作的掩码 #### 执行流程 1. 读取对象 `o` 在偏移量 `offset` 处的当前值 `current` 2. 计算新值：`newValue = current & mask` 3. 将新值写入原内存位置 4. 返回原始值 `current` 整个过程通过 CPU 指令保证原子性，等价于： ```java int oldValue; do { oldValue = getIntVolatile(o, offset); // 原子读 } while (!compareAndSetInt(o, offset, oldValue, oldValue & mask)); // CAS更新 return oldValue; ``` #### 使用场景 1. **标志位清零** 原子性地清除状态标志位： ```java // 原子清除第3位（0-indexed） int flags = ...; int clearedFlag = unsafe.getAndBitwiseAndInt(obj, offset, ~(1 << 3)); ``` 2. **自定义同步器** 在实现锁、信号量等同步组件时（如 AQS 的子类），用于原子更新状态： ```java // 原子关闭状态 int state = ...; int oldState = unsafe.getAndBitwiseAndInt(this, stateOffset, 0); ``` 3. **高性能位图操作** 在位图数据结构中原子更新特定比特位： ```java // 原子清除第n位 int bitmap = ...; int mask = ~(1 << bitIndex); unsafe.getAndBitwiseAndInt(bitmapArray, offset, mask); ``` 4. **硬件寄存器操作** 在嵌入式开发中直接操作硬件寄存器（需通过 JNI 访问物理地址） #### 注意事项 1. **模块访问限制** 需在 `module-info.java` 中声明依赖： ```java requires jdk.unsupported; // 访问jdk.internal.misc.Unsafe[^1] ``` 2. **替代方案** 优先使用标准库的原子类： ```java AtomicInteger atomicInt = ...; atomicInt.updateAndGet(x -> x & mask); // 等效操作 ``` 3. **内存风险** 直接操作内存可能导致： - JVM 崩溃（错误偏移量） - 内存泄漏 - 安全漏洞 4. **版本兼容性** 此方法在 JDK 9+ 引入，旧版本需用 CAS 循环实现相同语义[^2]
评论 2
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值