Java - 在静态字段上进行比较和交换

Question

我想知道是否有任何方法可以使用Unsafe，更准确地说是compareAndSwapObject，对 Java 中的静态字段执行比较和交换操作。我尝试使用 null 和类对象 (TheClass.class) 作为第一个参数，但没有成功。

编辑： 代码如下：

public class UnsafeTest
{
 
    public static long staticField = 0;
 
    public static void main(String[] args) throws Exception
    {
        Long l = 0L;
        Long res = 350L;
        Field f = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
        f.setAccessible(true);
        Unsafe unsafe = (Unsafe) f.get(null);
        long off = unsafe.staticFieldOffset(
                UnsafeTest.class.getDeclaredField("staticField"));
        unsafe.compareAndSwapObject(UnsafeTest.class, off, l, res);

        // null instead of UnsafeTest.class produces the same result
        Thread.sleep(1000L);
        System.out.println(staticField); // prints 0
    }

}

我希望它在字段staticField 上执行 CAS，将其设置为 350（任意值）。发生了什么：在标准输出上打印它的值时，它显示为 0；所以我想什么都没有改变，而且这些都不是做我想做的事情的正确论据，假设这是可能的。

提前谢谢你！

Answer 1

一个问题是您在不是引用类型的字段上使用compareAndSwapObject。由于该字段是long，因此您应该使用compareAndSwapLong。

另外，compareAndSwapXXX 方法返回一个boolean 来说明交换是成功还是失败。你应该检查一下......如果有任何其他线程可能在同一字段上执行 CAS 操作。 （如果没有可能，请不要理会 CAS。只需使用常规分配即可。）

最后，我查看了 Java 8 源代码，我不认为 Unsafe.compareAndSwapXxx 操作旨在使用 Class 对象作为目标对象来处理 static 字段。相反，我认为您需要这样做：

    Field f = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
    f.setAccessible(true);
    Unsafe unsafe = (Unsafe) f.get(null);
    long off = unsafe.staticFieldOffset(
            UnsafeTest.class.getDeclaredField("staticField"));
    Object target = unsafe.staticFieldBase(f);
    unsafe.compareAndSwapLong(target, off, 0L, 350L);

无论哪种方式，都不会检查 off 值对于您对其执行 CAS 操作的对象的字段是否正确。因此，如果你弄错了，你很可能会导致内存损坏（以及不正确的结果或 JVM 崩溃）......而不是一个干净的 Java 异常。这就是您使用Unsafe所承担的风险！

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综上所述，任何使用Unsafe 代码的代码都将是不可移植的。并且您的代码将在 Java 9 及更高版本中失败，因为 compareAndSwapXxx 方法已被删除。

在 Java 9 及更高版本中执行此操作的正确方法是使用 VarHandle 类；见javadoc。