[common] random

[Alice52]

• 以对象作为 key 是可能会造成内存泄漏的
• UNSAFE 未经保护地改变内存，会引起别的方法在使用这一段内存时报错: 里面的方法都是线程安全的

  // 使用 unsafe 将 Test 类 value 属性的位置设置成了 long 型值 2333，
  // 而当使用 value 属性时，虚拟机会将这一块内存解析为 String 对象，
  // 原 String 对象对象头的结构被打乱了，解析对象失败抛出了错误，
  // 更严重的问题是报错信息中没有类名行号等信息，在复杂项目中排查这种问题真如同大海捞针
  public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
      Field field = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
      field.setAccessible(true);
      Unsafe unsafe = (Unsafe) field.get(null);
      // Test 类是一个随手写的测试类，只有一个 String 类型的测试类
      Test test = new Test();
      test.ttt = "12345";
      unsafe.putLong(test, 12L, 2333L);
      System.out.println(test.value);
  }

Random: 线程安全 CAS

1. 一般都是全局使用某一个 Random 实例, 在高并发下可能会导致线程阻塞

2. 随机原理

   • 对一个”随机种子”进行固定的算术和位运算, 到随机结, 再使用这个结果作为下一次随机的种子

3. core code

   protected int next(int bits) {
       long oldseed, nextseed;
       AtomicLong seed = this.seed;
       do {
           oldseed = seed.get();
           nextseed = (oldseed * multiplier + addend) & mask;
           // CAS 更新下一次随机的种子
       } while (!seed.compareAndSet(oldseed, nextseed));
       return (int)(nextseed >>> (48 - bits));
   }

ThreadLocalRandom

1. 线程安全

   • Thread 对象内存在着一个属性 threadLocalRandomSeed: 此线程专属的随机种子
   • ThreadLocalRandom 类加载时就可以通过 offset 找到每个线程自己的随机种子
   • 该线程产生一个随机种子之后会将新的随机种子放入该线程: UNSAFE实现, 不是使用get/set修改是会导致违反类的封闭性原则

2. 过程

   • ThreadLocalRandom 会获取当前线程的 seed, 计算得到结果, 之后将此结果赋值给该线程的 seed[方便下次使用]
   • 两个线程之间不影响, 也是线程安全的, 且不会出现线程阻塞问题

3. core code

   public long nextLong() {
       return mix64(nextSeed());
   }
   
   final long nextSeed() {
       Thread t = Thread.currentThread();
       long r = UNSAFE.getLong(t, SEED) + GAMMA;
       UNSAFE.putLong(t, SEED, r); 
   }

reference

1. https://blog.csdn.net/xiaolong2230/article/details/97002564

[Alice52]

unsafe 12L

1. Object o = new Object(): 8/4 + 8 + 8/4 + 0 = 8/4 + 16

2. 对象的内存布局

   • 对象头: 8 * 8 =64bit
   • 类型指针: 8 / 4 compressClassPointers
   • 实例数据: 0
   • 对齐: 使其为 8 的倍数

3. 数组对象

   • 多一个数组长度: 4 字节且与压缩无关