sun.misc.Unsafe类允许您执行许多Java中不应该做的事情，但是在非常特殊的情况下仍然有用。 必须在99％的时间避免这种情况，但是在极少数情况下，这是唯一有意义的解决方案。

这篇文章考虑了它在OpenHFT中的使用方式以及我希望在Java 9中看到的功能。特别地，可以通过这种方式完成访问大量内存而不影响GC的工作。 只有在Java中才能通过这种方式在进程之间共享内存，而不会产生大量开销。

分配和释放堆内存。

public native long allocateMemory();
public native void freeMemory(long address);

这两种方法允许您分配任何大小的堆外内存。 它不限于Integer.MAX_VALUE字节，您会获得原始内存，可以在其中应用边界检查。 例如，Bytes.writeUTF（String）计算编码字符串的长度，并检查整个字符串是否适合一次（而不是每个字节）。

Java-Lang使用与DirectByteBuffer用来确保释放内存相同的内部Cleaner类。 理想情况下，这不会那么内部。

原始访问内存

public native Xxx getXxx(Object, long offset); // intrinsic
public native void putXxx(Object, long offset);// intrinsic

在这两种情况下，处理堆外内存时，Object均为null，并且偏移量只是地址。 这使您可以使用针对JVM的单个机器代码指令来执行RAW内存访问，这些指令会威胁到它们作为内在函数。 这显着提高了内存访问的性能。

这种原始方法的问题在于，您必须自己管理数据结构中字段的布局。 Java-Lang库通过允许您定义getter和setter的接口（甚至对于String和enums等对象类型）来解决此问题，它将在运行时生成实现。 即，您可以访问getter / setter，而无需知道“对象”已脱离堆。

线程安全访问内存

public native Xxx getVolatileXxx(Object, long offset); // intrinsic
public native void putOrderedXxx(Object, long offset); // intrinsic

这两种方法使您可以将惰性字段与惰性集一起使用。 对于设置线程，惰性设置速度更快，但是如果设置得太快，则可能导致同一线程读取旧值。 解决方案是不要读取您刚刚编写的值。

当在进程之间共享数据时，这些方法特别有用。

CAS操作

public native boolean compareAndSwapXxxx(Object, long offset, Xxx expected, Xxx setTo) // intrinsic

此方法对于构建锁定堆至关重要。 特别是在进程之间以线程安全的方式共享数据的最有效方法。 在我对Haswell i7-4500处理器进行的测试中，同一台计算机上两个进程的往返延迟通常是这样。

堆对象分配

public native Object allocateInstance(Class clazz);

在反序列化一个类时，您希望按照序列化时的方式重新构造该类中的值。 如JEP 187：序列化2.0所述，这不适用于当前的构造函数，一种解决方法是完全避免构造函数，并创建实例而不调用实例。 这在很大程度上取决于信任您拥有的数据，但是它具有易于使用的优点，并且不假设您拥有哪些构造函数。

结论

经常注意到，在没有网络开销的情况下，嵌入式数据库可以在延迟方面胜过分布式数据库。 我相信下一代低延迟数据库将提供嵌入式性能并在进程之间共享，并且更新和查询响应时间都将大大低于一微秒。

我认为没有理由不应该在Java中实现这些功能。 对于Java用户，本机接口性能最佳，因为它不需要JNI或将世界的C视图转换为Java视图。

翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2014/01/sun-misc-unsafe-and-off-heap-memory.html