Java为什么会引入及如何使用Unsafe
综述
sun.misc.Unsafe至少从2004年Java1.4开始就存在于Java中了。在Java9中，为了提高JVM的可维护性，Unsafe和许多其他的东西一起都被作为内部使用类隐藏起来了。但是究竟是什么取代Unsafe不得而知，个人推测会有不止一样来取代它，那么问题来了，到底为什么要使用Unsafe？
做一些Java语言不允许但是又十分有用的事情
很多低级语言中可用的技巧在Java中都是不被允许的。对大多数开发者而言这是件好事，既可以拯救你，也可以拯救你的同事们。同样也使得导入开源代码更容易了，因为你能掌握它们可以造成的最大的灾难上限。或者至少明确你可以不小心失误的界限。如果你尝试地足够努力，你也能造成损害。
那你可能会奇怪，为什么还要去尝试呢？当建立库时，Unsafe中很多（但不是所有）方法都很有用，且有些情况下，除了使用JNI，没有其他方法做同样的事情，即使它可能会更加危险同时也会失去Java的“一次编译，永久运行”的跨平台特性。
对象的反序列化
当使用框架反序列化或者构建对象时，会假设从已存在的对象中重建，你期望使用反射来调用类的设置函数，或者更准确一点是能直接设置内部字段甚至是final字段的函数。问题是你想创建一个对象的实例，但你实际上又不需要构造函数，因为它可能会使问题更加困难而且会有副作用。
public class A implements Serializable { private final int num; public A(int num) { System.out.println("Hello Mum"); this.num = num; } public int getNum() { return num; } } 在这个类中，应该能够重建和设置final字段，但如果你不得不调用构造函数时，它就可能做一些和反序列化无关的事情。有了这些原因，很多库使用Unsafe创建实例而不是调用构造函数。
Unsafe unsafe = getUnsafe(); Class aClass = A.class; A a = (A) unsafe.allocateInstance(aClass);
调用allocateInstance函数避免了在我们不需要构造函数的时候却调用它。
线程安全的直接获取内存
Unsafe的另外一个用途是线程安全的获取非堆内存。ByteBuffer函数也能使你安全的获取非堆内存或是DirectMemory，但它不会提供任何线程安全的操作。你在进程间共享数据时使用Unsafe尤其有用。
import sun.misc.Unsafe; import sun.nio.ch.DirectBuffer; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.io.RandomAccessFile; import java.lang.reflect.Field; import java.nio.MappedByteBuffer; import java.nio.channels.FileChannel; public class PingPongMapMain { public static void main(String... args) throws IOException { boolean odd; switch (args.length < 1 ? "usage" : args[0].toLowerCase()) { case "odd": odd = true; break; case "even": odd = false; break; default: System.err.println("Usage: java PingPongMain [odd|even]"); return; } int runs = 10000000; long start = 0; System.out.println("Waiting for the other odd/even"); File counters = new File(System.getProperty("java.io.tmpdir"), "counters.deleteme"); counters.deleteOnExit(); try (FileChannel fc = new RandomAccessFile(counters, "rw").getChannel()) { MappedByteBuffer mbb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, 1024); long address = ((DirectBuffer) mbb).address(); for (int i = -1; i < runs; i++) { for (; ; ) { long value = UNSAFE.getLongVolatile(null, address); boolean isOdd = (value & 1) != 0; if (isOdd != odd) // wait for the other side. continue; // make the change atomic, just in case there is more than one odd/even process if (UNSAFE.compareAndSwapLong(null, address, value, value + 1)) break; } if (i == 0) { System.out.println("Started"); start = System.nanoTime(); } } } System.out.printf("... Finished, average ping/pong took %,d ns%n", (System.nanoTime() - start) / runs); } static final Unsafe UNSAFE; static { try { Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe"); theUnsafe.setAccessible(true); UNSAFE = (Unsafe) theUnsafe.get(null); } catch (Exception e) { throw new AssertionError(e); } } } 当你分别在两个程序，一个输入odd一个输入even，中运行时，可以看到两个进程都是通过持久化共享内存交换数据的。
在每个程序中，将相同的磁盘缓存映射到进程中。内存中实际上只有一份文件的副本存在。这意味着内存可以共享，前提是你使用线程安全的操作，比如volatile变量和CAS操作。（译注：CAS Compare and Swap 无锁算法）
在两个进程之间有83ns的往返时间。当考虑到System V IPC（进程间通信）大约需要2500ns，而且用IPC volatile替代persisted内存，算是相当快的了。
Unsafe适合在工作中使用吗？
个人不建议直接使用Unsafe。它远比原生的Java开发所需要的测试多。基于这个原因建议还是使用经过测试的库。如果你只是想自己用Unsafe，建议你最好在一个独立的类库中进行全面的测试。这限制了Unsafe在你的应用程序中的使用方式，但会给你一个更安全的Unsafe。
总结
Unsafe在Java中是很有趣的一个存在，你可以一个人在家里随便玩玩。它也有一些工作的应用程序特别是在写底层库的时候，但总的来说，使用经过测试的Unsafe库比直接用要好。
原文链接： Peter Lawrey 翻译： ImportNew.com - 范 忠瑞
译文链接： http://www.importnew.com/14511.html