Java无锁并发工具类Unsafe.compareAndSwapLong方法

compareAndSwapLong方法是一个原子操作，通常用于并发编程中的无锁算法。它的作用是以原子方式比较并交换某个对象的一个long类型的字段。具体来说，它接收4个参数：

1. Object obj: 需要操作的对象。
2. long offset: obj中要操作的字段的内存偏移量。
3. long expected: 预期的值，用于比较。
4. long updated: 要更新的值。

compareAndSwapLong方法首先会比较obj中偏移量为offset的字段的当前值与expected是否相等。如果相等，说明没有其他线程修改过这个字段的值，那么方法会将该字段更新为updated值，并返回true。如果不相等，说明其他线程可能已经修改过这个字段的值，那么方法不做任何操作，并返回false。

这个方法通常与Unsafe类一起使用，这是一个用于执行低级操作的类。它允许你直接操作Java对象的内存，包括获取和设置字段的值、分配和释放内存等。compareAndSwapLong方法通常用于实现高性能的并发数据结构，如AtomicLong、ConcurrentHashMap等。

import sun.misc.Unsafe;

import java.lang.reflect.Field;

public class CompareAndSwapLongExample {
    private static Unsafe unsafe;
    private static long valueOffset;
    private long value;

    static {
        try {
            // 获取Unsafe实例
            Field unsafeField = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
            unsafeField.setAccessible(true);
            unsafe = (Unsafe) unsafeField.get(null);

            // 获取value字段的内存偏移量
            valueOffset = unsafe.objectFieldOffset(CompareAndSwapLongExample.class.getDeclaredField("value"));
        } catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public boolean compareAndSet(long expected, long updated) {
        return unsafe.compareAndSwapLong(this, valueOffset, expected, updated);
    }

    public void increment() {
        long oldValue;
        long newValue;
        do {
            oldValue = value;
            newValue = oldValue + 1;
        } while (!compareAndSet(oldValue, newValue));
    }

    public static void main(String[] args) {
        CompareAndSwapLongExample example = new CompareAndSwapLongExample();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            example.increment();
            System.out.println("Value: " + example.value);
        }
    }
}