【转】深入理解java的finalize

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目录
基本预备相关知识
对象的销毁过程
对象重生的例子
对象的finalize的执行顺序
何时及如何使用finalize
参考
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。

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

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。
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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

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

期待输出

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  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


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