背景
sun.misc.Unsafe是Java中的一个不稳定的、不推荐使用的类。它提供了一些直接操作内存和执行底层操作的方法，可以绕过Java语言的限制，但也可能导致不安全和不可移植的代码。
由于sun.misc.Unsafe是Java内部使用的类，并且不在Java标准库中，所以它的使用并不被官方推荐。在Java 9中，sun.misc.Unsafe类被标记为jdk.internal.misc.Unsafe，并且不再公开给开发者使用。
尽管如此，了解sun.misc.Unsafe的基本概念和用法可以帮助我们更好地理解Java的底层机制和一些高级特性。下面是sun.misc.Unsafe的一些常用方法：
- allocateMemory(long size)：分配指定大小的内存块，并返回其起始地址。
- freeMemory(long address)：释放指定地址的内存块。
- putXXX(Object obj, long offset, T value)：将指定类型的值写入指定对象的偏移地址处。
- getXXX(Object obj, long offset)：从指定对象的偏移地址处读取指定类型的值。
- compareAndSwapXXX(Object obj, long offset, T expect, T update)：比较指定对象的偏移地址处的值与期望值，如果相等则更新为新值。
- putOrderedXXX(Object obj, long offset, T value)：有序地将指定类型的值写入指定对象的偏移地址处。
- getAndSetXXX(Object obj, long offset, T value)：将指定类型的值写入指定对象的偏移地址处，并返回原来的值。
需要注意的是，sun.misc.Unsafe的使用需要非常小心，因为它可以绕过Java语言的许多安全检查和限制。在实际开发中，我们应该尽量避免直接使用sun.misc.Unsafe，而是使用Java标准库提供的线程安全的原子类和并发工具。这样可以保证代码的可读性、可维护性和可移植性。
Unsafe使用
尽管sun.misc.Unsafe不推荐在实际开发中使用，但了解其使用示例可以帮助我们更好地理解其功能和潜在的风险。下面是一个简单的使用示例：
import sun.misc.Unsafe;
import java.lang.reflect.Field;
public class UnsafeExample {
private static Unsafe unsafe;
static {
try {
// 通过反射获取Unsafe实例
Field field = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
field.setAccessible(true);
unsafe = (Unsafe) field.get(null);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
// 分配内存
long address = unsafe.allocateMemory(4);
try {
// 将值写入内存
unsafe.putInt(address, 42);
// 从内存中读取值
int value = unsafe.getInt(address);
System.out.println("Value: " + value);
// 使用CAS操作更新值
boolean success = unsafe.compareAndSwapInt(null, address, 42, 100);
System.out.println("CAS success: " + success);
// 从内存中读取更新后的值
int updatedValue = unsafe.getInt(address);
System.out.println("Updated value: " + updatedValue);
} finally {
// 释放内存
unsafe.freeMemory(address);
}
}
}
上述示例中，我们通过反射获取了sun.misc.Unsafe的实例。然后，我们使用allocateMemory方法分配了4个字节的内存，并将值42写入该内存地址。接下来，我们使用getInt方法从内存中读取值，并使用compareAndSwapInt方法进行CAS操作，将值42更新为100。最后，我们再次从内存中读取更新后的值，并释放内存。
需要注意的是，由于sun.misc.Unsafe是不稳定的、不推荐使用的类，上述示例仅供了解其基本用法，并不建议在实际开发中使用。在实际开发中，应该使用Java标准库提供的线程安全的原子类和并发工具来实现线程安全和高性能的操作。
拓展
Java Native Interface（JNI）是Java平台提供的一种机制，用于在Java代码中调用本地（非Java）代码。JNI允许Java程序通过本地方法调用来访问底层的C、C++或其他本地语言编写的代码库。
JNI的主要目的是提供一个桥梁，使Java程序能够与底层系统交互，调用本地库中的函数。这对于需要访问底层系统资源、操作硬件设备、调用底层库或实现性能敏感的任务非常有用。
使用JNI的一般流程如下：
- 编写本地代码：使用C、C++或其他本地语言编写实现所需功能的代码。
- 编写Java本地接口（JNI）：在Java中定义本地方法，并使用native关键字标记。这些本地方法将在本地代码中实现。
- 生成本地库：使用Java的javac编译器编译Java代码，然后使用Java的javah命令生成本地代码的头文件。
- 实现本地代码：使用C、C++或其他本地语言编写实现Java本地接口的代码。
- 编译本地库：使用本地编译器将本地代码编译为本地库，例如.dll（Windows）或.so（Linux）文件。
- 在Java中加载本地库：在Java代码中使用System.loadLibrary()方法加载本地库。
- 调用本地方法：在Java代码中调用本地方法，以便执行本地代码中实现的功能。
需要注意的是，JNI需要进行本地代码的编写和编译，因此需要具备一定的本地语言编程能力。同时，使用JNI也需要注意跨平台性和安全性的问题，确保本地代码的正确性和稳定性。
下面是一个简单的Java JNI使用实例：
- 编写Java代码：
public class HelloWorldJNI {
// 声明本地方法
public native void sayHello();
// 加载本地库
static {
System.loadLibrary("hello");
}
// 测试
public static void main(String[] args) {
HelloWorldJNI hello = new HelloWorldJNI();
hello.sayHello();
}
}
- 生成本地代码的头文件：
在命令行中执行以下命令：
javac HelloWorldJNI.java
javah HelloWorldJNI
这将生成名为HelloWorldJNI.h的头文件。
- 实现本地代码：
创建一个名为HelloWorldJNI.c的C文件，并实现头文件中声明的本地方法。例如：
#include <jni.h>
#include <stdio.h>
#include "HelloWorldJNI.h"
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorldJNI_sayHello(JNIEnv *env, jobject obj) {
printf("Hello from C!\n");
}
- 编译本地库：
在命令行中执行以下命令：
gcc -shared -fpic -o libhello.so HelloWorldJNI.c -I$JAVA_HOME/include -I$JAVA_HOME/include/linux
这将生成名为libhello.so的本地库。
- 运行Java程序：
在命令行中执行以下命令：
java HelloWorldJNI
输出应为：
Hello from C!
上述示例演示了Java代码调用本地代码的过程。在Java代码中，我们声明了一个本地方法sayHello()，并在static代码块中加载了本地库。在本地代码中，我们实现了sayHello()方法，并在其中打印了一条消息。最后，我们在main()方法中创建了HelloWorldJNI对象，并调用了sayHello()方法。
需要注意的是，JNI的使用涉及到本地代码的编写和编译，因此需要具备一定的C/C++编程能力。同时，还需要注意跨平台性和安全性的问题，确保本地代码的正确性和稳定性。