Java直接内存读写的例子

Posted 2020-10-17 一片黑

在Hotspot JVM上，我们能够直接对内存进行读写操作。该类的allocateMemory方法用于申请分配内存，putAddress和getAddress方法用于对直接内存进行读写。 

本文将通过sun.misc.Unsafe给出一个直接读写内存的例子。 

注意：这只是一个例子，只是用来验证通过sun.misc.Unsafe来实现直接读写内存的可能性。但是，这样做并没有安全保证，而且稍微有点疏忽将可能导致JVM崩溃。 

Unsafe类的三个方法：allocateMemory，putAddress和getAddress如下： 

Java代码  

1. /** 
2.           * Fetches a native pointer from a given memory address.  If the address is 
3.           * zero, or does not point into a block obtained from {@link 
4.           * #allocateMemory}, the results are undefined. 
5.           * 
6.           * <p> If the native pointer is less than  bits wide, it is extended as 
7.           * an unsigned number to a Java long.  The pointer may be indexed by any 
8.           * given byte offset, simply by adding that offset (as a simple integer) to 
9.           * the long representing the pointer.  The number of bytes actually read 
10.           * from the target address maybe determined by consulting {@link 
11.           * #addressSize}. 
12.           * 
13.           * @see #allocateMemory 
14.           */  
15.          public native long getAddress(long address);  
16.        
17.          /** 
18.           * Stores a native pointer into a given memory address.  If the address is 
19.           * zero, or does not point into a block obtained from {@link 
20.           * #allocateMemory}, the results are undefined. 
21.           * 
22.           * <p> The number of bytes actually written at the target address maybe 
23.           * determined by consulting {@link #addressSize}. 
24.           * 
25.           * @see #getAddress(long) 
26.           */  
27.          public native void putAddress(long address, long x);  
28.        
29.          /// wrappers for malloc, realloc, free:  
30.        
31.          /** 
32.           * Allocates a new block of native memory, of the given size in bytes.  The 
33.           * contents of the memory are uninitialized; they will generally be 
34.           * garbage.  The resulting native pointer will never be zero, and will be 
35.           * aligned for all value types.  Dispose of this memory by calling {@link 
36.           * #freeMemory}, or resize it with {@link #reallocateMemory}. 
37.           * 
38.           * @throws IllegalArgumentException if the size is negative or too large 
39.           *         for the native size_t type 
40.           * 
41.           * @throws OutOfMemoryError if the allocation is refused by the system 
42.           * 
43.           * @see #getByte(long) 
44.           * @see #putByte(long, byte) 
45.           */  
46.          public native long allocateMemory(long bytes);  

    

1. long allocateMemory(long bytes) 
申请分配内存 
2. long getAddress(long address) 和void putAddress(long address, long x) 
对直接内存进行读写。 


因为Unsafe这个类的访问是受限的，只有rt.jar中的类才能使用Unsafe的功能，它的构造方法是私有的，所以，我们不能通过new来创建实例。但是，可以通过反射的方法来获取Unsafe实例。 

下面就是一个直接访问内存的一个例子： 

Java代码  

1. import java.lang.reflect.Field;  
2.   
3. import sun.misc.Unsafe;  
4.   
5. public class DirectMemoryAccess {  
6.   
7.     public static void main(String[] args) {  
8.   
9.         /* 
10.          * Unsafe的构造函数是私有的，不能通过new来获得实例。 
11.          *  
12.          *  通过反射来获取 
13.          */  
14.         Unsafe unsafe = null;  
15.         Field field = null;  
16.         try {  
17.             field = sun.misc.Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");  
18.             /* 
19.              * private static final Unsafe theUnsafe = new Unsafe(); 
20.              *  
21.              * 因为field的修饰符为 private static final, 
22.              * 需要将setAccessible设置成true，否则会报java.lang.IllegalAccessException 
23.              */  
24.             field.setAccessible(true);  
25.             unsafe = (Unsafe) field.get(null);  
26.         } catch (SecurityException e) {  
27.             // TODO Auto-generated catch block  
28.             e.printStackTrace();  
29.         } catch (NoSuchFieldException e) {  
30.             // TODO Auto-generated catch block  
31.             e.printStackTrace();  
32.         } catch (IllegalArgumentException e) {  
33.             // TODO Auto-generated catch block  
34.             e.printStackTrace();  
35.         } catch (IllegalAccessException e) {  
36.             // TODO Auto-generated catch block  
37.             e.printStackTrace();  
38.         }  
39.   
40.         long oneHundred = 100;  
41.         byte size = 1;  
42.   
43.         /* 
44.          * 调用allocateMemory分配内存 
45.          */  
46.         long memoryAddress = unsafe.allocateMemory(size);  
47.   
48.         /* 
49.          * 将100写入到内存中 
50.          */  
51.         unsafe.putAddress(memoryAddress, oneHundred);  
52.   
53.         /* 
54.          * 内存中读取数据  
55.          */  
56.         long readValue = unsafe.getAddress(memoryAddress);  
57.   
58.         System.out.println("Val : " + readValue);  
59.     }  
60. }  

输出结果： 
Val : 100 

如果，想要查阅Unsafe的源代码，请参考下面的链接. 
http://www.docjar.com/html/api/sun/misc/Unsafe.java.html 

原文 转自 ：http://blog.csdn.net/joe_007/article/details/38964407