finalize方法是什麼
finalize方法是Object的protected方法,Object的子類們可以覆蓋該方法以實現資源清理工作,GC在首次回收對象之前調用該方法。
finalize方法與C++的析構函數的區別
finalize方法與C++中的析構函數不是對應的,C++中的析構函數調用的時機是確定的(對象離開作用域或delete掉),但Java中的finalize的調用具有不確定性,不建議用finalize方法完成“非內存資源”的清理工作。
finalize方法合適清理的對象
- 清理本地對象(通過JNI創建的對象);
- 作爲確保某些非內存資源(如Socket、文件等)釋放的一個補充,在finalize方法中顯式調用其他資源釋放方法。
可以觸發finalize執行的方法
在Java中含有一些一些與finalize相關的方法,由於一些致命的缺陷,已經被廢棄了,如System.runFinalizersOnExit() 方法、Runtime.runFinalizersOnExit() 方法、
System.gc() 與System.runFinalization() 方法。
他們增加了finalize方法執行的機會,但不可盲目依賴它們Java語言規範並不保證finalize方法會被及時地執行、而且根本不會保證它們會被執行finalize方法可能會帶來性能問題。
因爲JVM通常在單獨的低優先級線程中完成finalize的執行。
finalize實現對象再生問題
finalize方法的實現中,可將待回收對象賦值給GC Roots可達的對象引用,從而達到對象再生的目的。
finalize方法至多由GC執行一次(用戶當然可以手動調用對象的finalize方法,但並不影響GC對finalize的行爲)。
finalize的執行過程(生命週期)
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大致描述一下finalize的運行流程:當對象變成(GC Roots)不可達時,GC會判斷該對象是否覆蓋了finalize方法,若未覆蓋,則直接將其回收。
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若對象未執行過finalize方法,將其放入F-Queue隊列,由低優先級線程執行該隊列中對象的finalize方法。執行finalize方法完畢後,GC會再次判斷該對象是否可達,若不可達,則進行回收,否則,對象“復活”。
對象對於finalize方法的兩種狀態
對象可由兩種狀態,涉及到兩類狀態空間,一是終結狀態空間 F = {unfinalized, finalizable, finalized};二是可達狀態空間 R = {reachable, finalizer-reachable, unreachable}。
終結狀態空間
各狀態含義如下:
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unfinalized: 新建對象會先進入此狀態,GC並未準備執行其finalize方法,因爲該對象是可達的。
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finalizable: 表示GC可對該對象執行finalize方法,GC已檢測到該對象不可達。正如前面所述,GC通過F-Queue隊列和一專用線程完成finalize的執行。
對應的流程圖如下所示:
可達狀態空間
各狀態含義如下:
- finalized: 表示GC已經對該對象執行過finalize方法
- reachable: 表示GC Roots引用可達
- finalizer-reachable(f-reachable):表示不是reachable,但可通過某個finalizable對象可達
- unreachable:對象不可通過上面兩種途徑可達
狀態變遷圖:
變遷說明:
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新建對象首先處於[reachable, unfinalized]狀態(A)
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隨着程序的運行,一些引用關係會消失,導致狀態變遷,從reachable狀態變遷到f-reachable(B, C, D) 或 unreachable(E, F)狀態
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JVM檢測到處於unfinalized狀態的對象變成f-reachable或unreachable。
- JVM會將其標記爲finalizable狀態(G,H)。若對象原處於[unreachable, unfinalized]狀態,則同時將其標記爲f-reachable(H)。
在某個時刻,JVM取出某個finalizable對象,將其標記爲finalized並在某個線程中執行其finalize方法。
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由於是在活動線程中引用了該對象,該對象將變遷到(reachable, finalized)狀態(K或J)。該動作將影響某些其他對象從f-reachable狀態重新回到reachable狀態(L, M, N)處於finalizable狀態的對象不能同時是unreahable的。
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將對象finalizable對象標記爲finalized時會由某個線程執行該對象的finalize方法,致使其變成reachable。
注:System.runFinalizersOnExit()等方法可以使對象即使處於reachable狀態,JVM仍對其執行finalize方法
代碼示例
對象復活
public class GC {
public static GC SAVE_HOOK = null;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
SAVE_HOOK = new GC();
SAVE_HOOK = null;
System.gc();
Thread.sleep(500);
if (null != SAVE_HOOK) { //此時對象應該處於(reachable, finalized)狀態
System.out.println("Yes , I am still alive");
} else {
System.out.println("No , I am dead");
}
SAVE_HOOK = null;
System.gc();
Thread.sleep(500);
if (null != SAVE_HOOK) {
System.out.println("Yes , I am still alive");
} else {
System.out.println("No , I am dead");
}
}
@Override
protected void finalize() throws Throwable {
super.finalize();
System.out.println("execute method finalize()");
SAVE_HOOK = this;
}
}
覆蓋finalize方法以確保資源釋放
作爲一個補充操作,以防用戶忘記“關閉“資源,JDK中FileInputStream、FileOutputStream、Connection類均用了此”技術“,下面代碼摘自FileInputStream類
/**
* Ensures that the <code>close</code> method of this file input stream is
* called when there are no more references to it.
*
* @exception IOException if an I/O error occurs.
* @see java.io.FileInputStream#close()
*/
protected void finalize() throws IOException {
if ((fd != null) && (fd != FileDescriptor.in)) {
/* if fd is shared, the references in FileDescriptor
* will ensure that finalizer is only called when
* safe to do so. All references using the fd have
* become unreachable. We can call close()
*/
close();
}
}
注意:我們自己手動調用finalize方法並不會影響到上述內部標記的變化,因此JVM只會至多調用finalize一次,即使該對象“復活”也是如此。我們手動調用多少次不影響JVM的行爲
若JVM檢測到finalized狀態的對象變成unreachable,回收其內存(I),若對象並未覆蓋finalize方法,JVM會進行優化,直接回收對象(O)