深入理解java的finalize

朱雀 2022-01-16 07:15 384阅读 0赞

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**基本预备相关知识**  
  
1 java的GC只负责内存相关的清理，所有其它资源的清理必须由程序员手工完成。要不然会引起资源泄露，有可能导致程序崩溃。  
  
2 调用GC并不保证GC实际执行。  
  
3 finalize抛出的未捕获异常只会导致该对象的finalize执行退出。  
  
**4 用户可以自己调用对象的finalize方法，但是这种调用是正常的方法调用，和对象的销毁过程无关。**  
  
5 JVM保证在一个对象所占用的内存被回收之前，如果它实现了finalize方法，则该方法一定会被调用。Object的默认finalize什么都不做，为了效率，GC可以认为一个什么都不做的finalize不存在。  
  
6 对象的finalize调用链和clone调用链一样，必须手工构造。  
如

Java代码 ![收藏代码][05134125_d7e8.png]

1.  protected void finalize() throws Throwable \{
2.  super.finalize();
3.  \}

**对象的销毁过程**  
  
在对象的销毁过程中，按照对象的finalize的执行情况，可以分为以下几种，系统会记录对象的对应状态：  
unfinalized 没有执行finalize，系统也不准备执行。  
finalizable 可以执行finalize了，系统会在随后的某个时间执行finalize。  
finalized 该对象的finalize已经被执行了。  
  
GC怎么来保持对finalizable的对象的追踪呢。GC有一个Queue，叫做F-Queue，所有对象在变为finalizable的时候会加入到该Queue，然后等待GC执行它的finalize方法。  
  
这时我们引入了对对象的另外一种记录分类，系统可以检查到一个对象属于哪一种。  
reachable 从活动的对象引用链可以到达的对象。包括所有线程当前栈的局部变量，所有的静态变量等等。  
finalizer-reachable 除了reachable外，从F-Queue可以通过引用到达的对象。  
unreachable 其它的对象。  
  
来看看对象的状态转换图。  
![05134126\_U5GI.jpg][05134126_U5GI.jpg]  
  
好大，好晕，慢慢看。  
  
1 首先，所有的对象都是从Reachable+Unfinalized走向死亡之路的。  
  
2 当从当前活动集到对象不可达时，对象可以从Reachable状态变到F-Reachable或者Unreachable状态。  
  
3 当对象为非Reachable+Unfinalized时，GC会把它移入F-Queue，状态变为F-Reachable+Finalizable。  
  
4 好了，关键的来了，任何时候，GC都可以从F-Queue中拿到一个Finalizable的对象，标记它为Finalized，然后执行它的 finalize方法，由于该对象在这个线程中又可达了，于是该对象变成Reachable了（并且Finalized）。而finalize方法执行 时，又有可能把其它的F-Reachable的对象变为一个Reachable的，这个叫做对象再生。  
  
5 当一个对象在Unreachable+Unfinalized时，如果该对象使用的是默认的Object的finalize，或者虽然重写了，但是新的实 现什么也不干。为了性能，GC可以把该对象之间变到Reclaimed状态直接销毁，而不用加入到F-Queue等待GC做进一步处理。  
  
6 从状态图看出，不管怎么折腾，任意一个对象的finalize只至多执行一次，一旦对象变为Finalized，就怎么也不会在回到F-Queue去了。当然没有机会再执行finalize了。  
  
7 当对象处于Unreachable+Finalized时，该对象离真正的死亡不远了。GC可以安全的回收该对象的内存了。进入Reclaimed。  
  
  
**对象重生的例子**

Java代码 ![收藏代码][05134125_d7e8.png]

1.  class C \{
2.  static A a;
3.  \}
4.  
5.  class A \{
6.  B b;
7.  
8.  public A(B b) \{
9.  this.b = b;
10. \}
11. 
12. @Override
13. public void finalize() \{
14. System.out.println("A finalize");
15. C.a = this;
16. \}
17. \}
18. 
19. class B \{
20. String name;
21. int age;
22. 
23. public B(String name, int age) \{
24. this.name = name;
25. this.age = age;
26. \}
27. 
28. @Override
29. public void finalize() \{
30. System.out.println("B finalize");
31. \}
32. 
33. @Override
34. public String toString() \{
35. return name + " is " + age;
36. \}
37. \}
38. 
39. public class Main \{
40. public static void main(String\[\] args) throws Exception \{
41. A a = new A(new B("allen", 20));
42. a = null;
43. 
44. System.gc();
45. Thread.sleep(5000);
46. System.out.println(C.a.b);
47. \}
48. \}

期待输出

Java代码 ![收藏代码][05134125_d7e8.png]

1.  A finalize
2.  B finalize
3.  allen is 20

但是有可能失败，源于GC的不确定性以及时序问题，多跑几次应该可以有成功的。详细解释见文末的参考文档。  
  
**对象的finalize的执行顺序**  
  
所有finalizable的对象的finalize的执行是不确定的，既不确定由哪个线程执行，也不确定执行的顺序。  
考虑以下情况就明白为什么了，实例a,b,c是一组相互循环引用的finalizable对象。  
  
**何时及如何使用finalize**  
  
从以上的分析得出，以下结论。  
1 最重要的，尽量不要用finalize，太复杂了，还是让系统照管比较好。可以定义其它的方法来释放非内存资源。  
2 如果用，尽量简单。  
3 如果用，避免对象再生，这个是自己给自己找麻烦。  
4 可以用来保护非内存资源被释放。即使我们定义了其它的方法来释放非内存资源，但是其它人未必会调用该方法来释放。在finalize里面可以检查一下，如果没有释放就释放好了，晚释放总比不释放好。  
5 即使对象的finalize已经运行了，不能保证该对象被销毁。要实现一些保证对象彻底被销毁时的动作，只能依赖于java.lang.ref里面的类和GC交互了。  
  
**参考**  
  
关于引用类型，GC，finalize的相互交互可以参考 [ReferenceQueue GC finalize Reference 测试及相关问题][ReferenceQueue GC finalize Reference]

转载于:https://my.oschina.net/u/1412027/blog/181710

[2019_Python_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3061697
[hot3.png]: /images/20220114/dc7abfa4e782441887388b4303e621c6.png
[05134125_d7e8.png]: /images/20220114/28c17a70989549138cafe7411a5cfdeb.png
[05134126_U5GI.jpg]: /images/20220114/9b141cc12b8e45ef8487be7996edb904.png
[ReferenceQueue GC finalize Reference]: http://zhang-xzhi-xjtu.iteye.com/blog/413159