JAVA如何实现CAS？
前一阵子在看AQS的时候发现用了很多CAS操作，毕竟AQS本身是没有进行显示的上锁，采用CAS同步无可厚非。那CAS是如何实现的呢？在JAVA中CAS调用的方法是Unsafe类的native方法。
Unsafe类是在sun.misc包下，不属于Java标准。但是很多Java的基础类库，包括一些被广泛使用的高性能开发库都是基于Unsafe类开发的，比如Netty、Cassandra、Hadoop、Kafka等。Unsafe类在提升Java运行效率，增强Java语言底层操作能力方面起了很大的作用。
Unsafe类使Java拥有了像C语言的指针一样操作内存空间的能力，同时也带来了指针的问题。过度的使用Unsafe类会使得出错的几率变大，因此Java官方并不建议使用的，官方文档也几乎没有。Oracle正在计划从Java 9中去掉Unsafe类。
Unsafe能做什么？
推荐去看源代码，但是源代码中没有注释也没有文档而且方法基本都是native，比较难懂，这里做个总结。
内存管理
该部分包括了allocateMemory（分配内存）、reallocateMemory（重新分配内存）、copyMemory（拷贝内存）、freeMemory（释放内存 ）、getAddress（获取内存地址）、addressSize、pageSize、getInt（获取内存地址指向的整数）、getIntVolatile（获取内存地址指向的整数，并支持volatile语义）、putInt（将整数写入指定内存地址）、putIntVolatile（将整数写入指定内存地址，并支持volatile语义）、putOrderedInt（将整数写入指定内存地址、有序或者有延迟的方法）等方法。getXXX和putXXX包含了各种基本类型的操作。
特殊的对象实例化
allocateInstance()方法提供了另一种创建实例的途径。通常我们可以用new或者反射来实例化对象，使用allocateInstance()方法可以直接生成对象实例，且无需调用构造方法和其它初始化方法。这在对象反序列化的时候会很有用，能够重建和设置final字段，而不需要调用构造方法。
操作类、对象、变量
这部分包括了staticFieldOffset（静态域偏移）、defineClass（定义类）、defineAnonymousClass（定义匿名类）、ensureClassInitialized（确保类初始化）、objectFieldOffset（对象域偏移）等方法。
通过这些方法我们可以获取对象的指针，通过对指针进行偏移，我们不仅可以直接修改指针指向的数据（即使它们是私有的），甚至可以找到JVM已经认定为垃圾、可以进行回收的对象。
数组操作
这部分包括了arrayBaseOffset（获取数组第一个元素的偏移地址）、arrayIndexScale（获取数组中元素的增量地址）等方法。arrayBaseOffset与arrayIndexScale配合起来使用，就可以定位数组中每个元素在内存中的位置。
由于Java的数组最大值为Integer.MAX_VALUE，使用Unsafe类的内存分配方法可以实现超大数组。实际上这样的数据就可以认为是C数组，因此需要注意在合适的时间释放内存。
多线程同步
Unsafe类的CAS操作可能是用的最多的，它为Java的锁机制提供了一种新的解决办法，比如AtomicInteger等类都是通过该方法来实现的。compareAndSwap方法是原子的，可以避免繁重的锁机制，提高代码效率。这是一种乐观锁，通常认为在大部分情况下不出现竞态条件，如果操作失败，会不断重试直到成功。
挂起与恢复
这部分包括了park、unpark等方法。
将一个线程进行挂起是通过park方法实现的，调用 park后，线程将一直阻塞直到超时或者中断等条件出现。unpark可以终止一个挂起的线程，使其恢复正常。整个并发框架中对线程的挂起操作被封装在 LockSupport类中，LockSupport类中有各种版本pack方法，但最终都调用了Unsafe.park()方法。
内存屏障
这部分包括了loadFence、storeFence、fullFence等方法。这是在Java 8新引入的，用于定义内存屏障，避免代码重排序。
loadFence() 表示该方法之前的所有load操作在内存屏障之前完成。同理storeFence()表示该方法之前的所有store操作在内存屏障之前完成。fullFence()表示该方法之前的所有load、store操作在内存屏障之前完成。
我们能使用Unsafe么？
Unsafe有很多基层的操作内存的方法类似于c，如果我们能够使用它就可以获得更多的操作空间。那么我们能使用Unsafe么？
我们是不能使用Unsafe的，1.8版本。
- 首先Unsafe在sun.misc包中，是一个单例模式，如果我们如果想要使用的话需要申请获得这个单例静态对象。
- 在获取对象的时候会有个判断，判断当前的类加载器，如果不是bootstrap的话就不能继续进行。
- 对于这种情况我们可以设置classpath进行模拟类加载器的路径，或者利用反射方法直接获取。
- Unsafe的单例模式有@CallerSensitive标记，会对非调用方法者进行鉴定，判断调用方法的人的权限，这个注解在1.8才被加入，有了这个注解，我们就不能通过这样的方法来调用，最后会识别出我们的类加载器类型是父加载器的子类，权限不够。