【JAVA Reference】Cleaner 對比 finalize 對比 AutoCloseable（四）

我的原則：先會用再說，內部慢慢來。
學以致用，根據場景學源碼

文章目錄
一、Finalize
1.1 Finalize 讓要GC的對象復活
1.2 防止子類亂來（需要的話）
二、 Cleaner 對比 Finalize
2.1 不同點
2.1.1 線程優先級： Finalize 低優先級。 Cleaner 屬於高優先級。
2.1.2 finalizer中拋出的異常，無感知,Cleaner 沒這個問題
2.2 相同點
2.2.1 都無法保證執行時間，對於時間敏感的操作，不允許利用這兩者處理。
2.2.2 都可以作爲最後一道防線（安全網 safenet）
2.2.3 都會影響性能
三、AutoCloseable 接口
3.1 AutoCloseable 使用實戰
3.1.1 傳統調用方法
3.1.2 繼承 AutoCloseable ，使用try-with-resource 語法糖
3.1.3 文件IO中的實戰使用
四、 lombok 的 @Cleanup
4.1 Cleanup 使用實戰
4.1.1 demo
4.1.2 文件IO中的實戰使用
五、總結
六、番外篇

Clean 直接看上一章【JAVA Reference】Cleaner 源碼剖析（三）

一、Finalize

效果等同 Cleaner，都是在 GC 前搞點事情。

public class _05_01_TestCleanerFinalize {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int index = 0;
        while (true) {
            Thread.sleep(1000);
            // 提醒 GC 去進行垃圾收集了
            System.gc();

            // 該對象不斷重新指向其他地方，那麼原先指針指向的對象的就屬於需要回收的數據
            DemoObject obj = new DemoObject("demo" + index++);
        }
    }

    @Data
    @AllArgsConstructor
    @ToString
    static class DemoObject {
        private String name;
//        private static final List<Object> objectList = Lists.newArrayList();

        @Override
        protected void finalize() throws Throwable {
            System.out.println(name + " running DoSomething ...");
//            objectList.add(this);
//            System.out.println(objectList.size());
//            System.out.println(objectList);
        }
    }
}

輸出：

demo0 running DoSomething ...
demo1 running DoSomething ...
demo2 running DoSomething ...
demo3 running DoSomething ...
demo4 running DoSomething ...
...

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1.1 Finalize 讓要GC的對象復活

public class _05_01_TestCleanerFinalize {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int index = 0;
        while (true) {
            Thread.sleep(1000);
            // 提醒 GC 去進行垃圾收集了
            System.gc();

            // 該對象不斷重新指向其他地方，那麼原先指針指向的對象的就屬於需要回收的數據
            DemoObject obj = new DemoObject("demo" + index++);
        }
    }

    @Data
    @AllArgsConstructor
    @ToString
    static class DemoObject {
        private String name;
        private static final List<Object> objectList = Lists.newArrayList();

        @Override
        protected void finalize() throws Throwable {
            System.out.println(name + " running DoSomething ...");
            objectList.add(this);
            System.out.println(objectList.size());
            System.out.println(objectList);
        }
    }
}

輸出：

demo1 running DoSomething ...
2
[_05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo0), _05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo1)]
demo2 running DoSomething ...
3
[_05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo0), _05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo1), _05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo2)]
demo3 running DoSomething ...
4
[_05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo0), _05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo1), _05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo2), _05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo3)]
demo4 running DoSomething ...
5
[_05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo0), _05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo1), _05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo2), _05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo3), _05_01_TestCleanerFinalize.DemoObject(name=demo4)]
...

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1.2 防止子類亂來（需要的話）

把全部 finalize 都定義成final，不讓繼承修改。

二、 Cleaner 對比 Finalize

2.1 不同點

2.1.1 線程優先級： Finalize 低優先級。 Cleaner 屬於高優先級。

那麼造成的後果就是，大量使用 Finalize 的話，假如有成千上萬的對象在等待 Finalize 方法執行去釋放資源，在cpu繁忙的情況下，沒空去調用 Finalize 方法，那麼有可能 OutOfMemoryError 使得 JVM死掉。
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2.1.2 finalizer中拋出的異常，無感知,Cleaner 沒這個問題

public class _05_02_TestCleanerVsFinalize {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

//        testFinalizeException();
        testCleanerException();

    }

    private static void testCleanerException() throws Exception{
        int index = 0;
        while (true) {
            Thread.sleep(1000);
            // 提醒 GC 去進行垃圾收集了
            System.gc();

            // 該對象不斷重新指向其他地方，那麼原先指針指向的對象的就屬於需要回收的數據
            Object obj = new Object();
            /*
                 增加 obj 的虛引用,定義清理的接口 DoSomethingThread
                 第一個參數：需要監控的堆內存對象
                 第二個參數：程序釋放資源前的回調。
             */
            Cleaner.create(obj, new DoSomethingThread("thread_" + index++));
        }
    }

    private static void testFinalizeException() throws Exception{
        int index = 0;
        while (true) {
            Thread.sleep(1000);
            // 提醒 GC 去進行垃圾收集了
            System.gc();

            // 該對象不斷重新指向其他地方，那麼原先指針指向的對象的就屬於需要回收的數據
            DemoObject obj = new DemoObject("demo" + index++);
            System.out.println(" running DoSomething ...");
            System.out.println(10 / 0);
            //這個地方死了，上面有異常，不走到這，可是確連個異常都不跑出來
            System.out.println(" running DoSomething End ...");
        }
    }

    @Data
    @AllArgsConstructor
    @ToString
    static class DemoObject {
        private String name;
        @Override
        protected void finalize() throws Throwable {
            System.out.println(name + " running DoSomething ...");
            System.out.println(10 / 0);
            //這個地方死了，上面有異常，不走到這，可是確連個異常都不打印到出來
            System.out.println(name + " running DoSomething End ...");
        }
    }

    static class DoSomethingThread implements Runnable {
        private String name;

        public DoSomethingThread(String name) {
            this.name = name;
        }

        // do something before gc
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(name + " running DoSomething ...");
            System.out.println(10 / 0);
            System.out.println(name + " running DoSomething End ...");
        }
    }
}

結論：finalize() 方法內部 10/0，出了問題，但是日誌不打出來，程序也不往下走。
爲什麼會這樣？Finalizer 剖析（六）#4.9.3.1

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2.2 相同點

2.2.1 都無法保證執行時間，對於時間敏感的操作，不允許利用這兩者處理。

它甚至不能能保證它們是否會運行。當一個程序結束後，一些不可達對象上的Finalizer和Cleaner機制仍然沒有運行。因此，不應該依賴於Finalizer和Cleaner機制來更新持久化狀態。要是你靠這兩個機制來釋放分佈式鎖，那你就等着完蛋吧。
也不要期待以下方法爲finalizer的執行提供保障：

System.gc();

System.runFinalization();

Runtime.runFinalizersOnExit(true);

System.runFinalizersOnExit(true);

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2.2.2 都可以作爲最後一道防線（安全網 safenet）

InputStream內的 finalize 方法，用於關閉鏈接。但是由於GC時間不確定，所以關閉的時間也不確定，假如有一堆IO忘記關閉，還是會造成連接數上限的情況，這點要注意。
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2.2.3 都會影響性能

使用finalizer和cleaner機制會導致嚴重的性能損失。在我的機器上，創建一個簡單的AutoCloseable對象，使用try-with-resources關閉它，並讓垃圾回收器回收它的時間大約是12納秒。使用finalizer機制，而時間增加到550納秒。換句話說，使用finalizer機制創建和銷燬對象的速度要慢50倍。這主要是因爲finalizer機制會阻礙有效的垃圾收集。
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三、AutoCloseable 接口

// @since 1.7
public interface AutoCloseable {
    void close() throws Exception;
}

3.1 AutoCloseable 使用實戰

3.1.1 傳統調用方法

public class _06_00_TestAutoCloseable{
    public static void main(String[] args) {
        _06_00_TestAutoCloseable instance = new _06_00_TestAutoCloseable();
        try{
            instance.doIt();
        }finally {
            instance.close();
        }
    }
    public void doIt() { System.out.println("MyAutoClosable doing it!"); }
    public void close() { System.out.println("MyAutoClosable closed!"); }
}

輸出：

MyAutoClosable doing it!
MyAutoClosable closed!

3.1.2 繼承 AutoCloseable ，使用try-with-resource 語法糖

public class _06_01_TestAutoCloseable implements AutoCloseable {

    public static void main(String[] args) {
        try(_06_01_TestAutoCloseable instance = new _06_01_TestAutoCloseable()){
            instance.doIt();
        }
    }

    public void doIt() { System.out.println("MyAutoClosable doing it!"); }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("MyAutoClosable closed!");
    }
}

輸出：

MyAutoClosable doing it!
MyAutoClosable closed!

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3.1.3 文件IO中的實戰使用

使用 try-with-resource

public class _06_02_TestAutoCloseable {
    public static void main(String[] args){
        try(BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("test.txt")));
                BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("out.txt")))){
            int b;
            while ((b = bin.read()) != -1) {
                bout.write(b);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

BufferedInputStream 與 BufferedOutputStream 都實現了 AutoCloseable

看 UML 圖

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四、 lombok 的 @Cleanup

跟 try-with-resource 效果一樣。

4.1 Cleanup 使用實戰

4.1.1 demo

public class _06_02_TestAutoCloseable implements AutoCloseable {

    public static void main(String[] args) {
        @Cleanup
        _06_01_TestAutoCloseable instance = new _06_01_TestAutoCloseable();
        instance.doIt();

    }
    public void doIt() { System.out.println("MyAutoClosable doing it!"); }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("MyAutoClosable closed!");
    }
}

輸出：

MyAutoClosable doing it!
MyAutoClosable closed!

4.1.2 文件IO中的實戰使用

使用 @Cleanup

public class _06_04_TestAutoCloseable {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        @Cleanup BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("test.txt")));
        @Cleanup BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("out.txt")));
        int b;
        while ((b = bin.read()) != -1){
            bout.write(b);
        }
    }
}

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五、總結

儘量避免使用 Cleaner 與 finalize

六、番外篇

下一章節：【JAVA Reference】Cleaner 在堆外內存DirectByteBuffer中的應用（五）
上一章節：【JAVA Reference】Cleaner 源碼剖析（三）

【JAVA Reference】Cleaner 對比 finalize 對比 AutoCloseable（四）

文章目錄

一、Finalize

1.1 Finalize 讓要GC的對象復活

1.2 防止子類亂來（需要的話）

二、 Cleaner 對比 Finalize

2.1 不同點

2.1.1 線程優先級： Finalize 低優先級。 Cleaner 屬於高優先級。

2.1.2 finalizer中拋出的異常，無感知,Cleaner 沒這個問題

2.2 相同點

2.2.1 都無法保證執行時間，對於時間敏感的操作，不允許利用這兩者處理。

2.2.2 都可以作爲最後一道防線（安全網 safenet）

2.2.3 都會影響性能

三、AutoCloseable 接口

3.1 AutoCloseable 使用實戰

3.1.1 傳統調用方法

3.1.2 繼承 AutoCloseable ，使用try-with-resource 語法糖

3.1.3 文件IO中的實戰使用

四、 lombok 的 @Cleanup

4.1 Cleanup 使用實戰

4.1.1 demo

4.1.2 文件IO中的實戰使用

五、總結

六、番外篇

【線程】ThreadLocal 內存泄漏問題（十五）

【JAVA Reference】Java的強引用、軟引用、弱引用和虛引用（一）

【Java Collection】List 剖析（二）

【線程】CountDownLatch 內部原理（十三）

【工具類】JAVA使用MongoDB

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結