Java中的CAS操作

  在Java中，锁在并发处理上占据一席之地，但是使用锁有一个很不好的地方，当一个线程未获取到锁时会被阻塞挂起，这会导致线程上下文的切换和重新调度开销。Java提供非阻塞的volatile关键字来解决共享变量的可见性问题，但是却不能解决读写一致性问题。CAS 是compareAndSwap的缩写,是JDK提供的非阻塞原子性操作，他通过硬件保证比较-更新的原子性。JDK中的Unsefe类提供了一系列的compareAndSwap*方法。

  Unsafe类中的重要方法

//返回指定的变量在所属类中的内存偏移地址。
long objectFieldOffset(Field field) 
//获取obj对象中偏移量为offsetde 变量对应的volatile语义值。
public native long getLongvolatile(Object obj,long offset) 
// 设置obj对象中偏移量为offsetde 变量的值为value
void putLongvolatile(Object obj,long offset,long value)
// 获取对象中偏移量为offset的变量volatile语义的当前值，并设置变量volatile语义值为update
long getAndSetLong(Object obj,long offset,long update)
//获取对象中偏移量为offset的变量volatile语义的当前值,并设置变量volatile语义值为原始值+addValue
long getAndAddLong(Object obj,long offset,long addValue)

  使用Unsafe类
由于Unsafe类可以直接操作内存，这是不安全的，JDK开发组对获取Unsafe类对象做了限制，直接使用Unsafe类静态方法会抛出如下异常：

 Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();

Exception in thread "main" java.lang.SecurityException: Unsafe
	at sun.misc.Unsafe.getUnsafe(Unsafe.java:90)
	at com.xietong.phoenix.TestUafe.main(TestUafe.java:32)

如何获取Unsafe类并使用

import java.lang.reflect.Field;

/**
 * @Author: zzh
 * @Date: 2020/7/9 15:08
 */
public class TestUafe {
    static Unsafe unsafe;
    static long stateOffset;
    volatile long state = 0;

    static {
        try {
            Field field = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
            field.setAccessible(true);
            unsafe = (Unsafe) field.get(null);
            stateOffset = unsafe.objectFieldOffset(TestUafe.class.getDeclaredField("state"));
        } catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestUafe testUafe = new TestUafe();
        boolean b = unsafe.compareAndSwapLong(testUafe, stateOffset, 1, 1);
        System.out.println("success:" + b + " state:" + testUafe.state);
    }
}

虽然可以通过反射获取到Unsafe类对象，但是还是不建议开发人员直接使用。后面继续更新JAVA并发包中的一些原子操作类JUC。