Java finalize()的使用
Java finalize()
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finalize()介绍
finalize()是Object的protected方法,子类可以覆盖该方法以实现资源清理工作,GC在回收对象之前调用该方法,但Java中的finalize的调用具有不确定性。
finalize()调用生命周期
(1) 首先,大致描述一下finalize流程:当对象变成(GC Roots)不可达时,GC会判断该对象是否覆盖了finalize方法,若未覆盖,则直接将其回收。否则,若对象未执行过finalize方法,将其放入F-Queue队列,由一低优先级线程执行该队列中对象的finalize方法。执行finalize方法完毕后,GC会再次判断该对象是否可达,若不可达,则进行回收,否则,对象“复活”。
(2) 具体的finalize流程:
对象可由两种状态,涉及到两类状态空间,一是终结状态空间 F = {unfinalized, finalizable, finalized};二是可达状态空间 R = {reachable, finalizer-reachable, unreachable}。各状态含义如下:
- unfinalized: 新建对象会先进入此状态,GC并未准备执行其finalize方法,因为该对象是可达的
- finalizable: 表示GC可对该对象执行finalize方法,GC已检测到该对象不可达。正如前面所述,GC通过F-Queue队列和一专用线程完成finalize的执行
- finalized: 表示GC已经对该对象执行过finalize方法
- reachable: 表示GC Roots引用可达
- finalizer-reachable(f-reachable):表示不是reachable,但可通过某个finalizable对象可达
- unreachable:对象不可通过上面两种途径可达
状态变迁图:
变迁说明:
- 新建对象首先处于[reachable, unfinalized]状态(A)
- 随着程序的运行,一些引用关系会消失,导致状态变迁,从reachable状态变迁到f-reachable(B, C, D)或unreachable(E, F)状态
- 若JVM检测到处于unfinalized状态的对象变成f-reachable或unreachable,JVM会将其标记为finalizable状态(G,H)。若对象原处于[unreachable, unfinalized]状态,则同时将其标记为f-reachable(H)。
- 在某个时刻,JVM取出某个finalizable对象,将其标记为finalized并在某个线程中执行其finalize方法。由于是在活动线程中引用了该对象,该对象将变迁到(reachable, finalized)状态(K或J)。该动作将影响某些其他对象从f-reachable状态重新回到reachable状态(L, M, N)
- 处于finalizable状态的对象不能同时是unreahable的,由第4点可知,将对象finalizable对象标记为finalized时会由某个线程执行该对象的finalize方法,致使其变成reachable。这也是图中只有八个状态点的原因
- 程序员手动调用finalize方法并不会影响到上述内部标记的变化,因此JVM只会至多调用finalize一次,即使该对象“复活”也是如此。程序员手动调用多少次不影响JVM的行为
- 若JVM检测到finalized状态的对象变成unreachable,回收其内存(I)
- 若对象并未覆盖finalize方法,JVM会进行优化,直接回收对象(O)
- 注:System.runFinalizersOnExit()等方法可以使对象即使处于reachable状态,JVM仍对其执行finalize方法
代码示例
评论区的老哥在示例代码加了注释,这边直接复制过来。
public class GC { public static GC SAVE_HOOK = null; public static void main(String[] args) throws InterruptedException {// 新建对象,因为SAVE_HOOK指向这个对象,对象此时的状态是(reachable,unfinalized)SAVE_HOOK = new GC(); //将SAVE_HOOK设置成null,此时刚才创建的对象就不可达了,因为没有句柄再指向它了,对象此时状态是(unreachable,unfinalized)SAVE_HOOK = null; //强制系统执行垃圾回收,系统发现刚才创建的对象处于unreachable状态,并检测到这个对象的类覆盖了finalize方法,因此把这个对象放入F-Queue队列,由低优先级线程执行它的finalize方法,此时对象的状态变成(unreachable, finalizable)或者是(finalizer-reachable,finalizable)System.gc(); // sleep,目的是给低优先级线程从F-Queue队列取出对象并执行其finalize方法提供机会。在执行完对象的finalize方法中的super.finalize()时,对象的状态变成(unreachable,finalized)状态,但接下来在finalize方法中又执行了SAVE_HOOK = this;这句话,又有句柄指向这个对象了,对象又可达了。因此对象的状态又变成了(reachable, finalized)状态。Thread.sleep(500); // 这里楼主说对象处于(reachable,finalized)状态应该是合理的。对象的finalized方法被执行了,因此是finalized状态。又因为在finalize方法是执行了SAVE_HOOK=this这句话,本来是unreachable的对象,又变成reachable了。 if (null != SAVE_HOOK) { //此时对象应该处于(reachable, finalized)状态 // 这句话会输出,注意对象由unreachable,经过finalize复活了。System.out.println("Yes , I am still alive"); } else { System.out.println("No , I am dead"); } // 再一次将SAVE_HOOK放空,此时刚才复活的对象,状态变成(unreachable,finalized)SAVE_HOOK = null; // 再一次强制系统回收垃圾,此时系统发现对象不可达,虽然覆盖了finalize方法,但已经执行过了,因此直接回收。System.gc(); // 为系统回收垃圾提供机会Thread.sleep(500); if (null != SAVE_HOOK) { // 这句话不会输出,因为对象已经彻底消失了。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()"); // 这句话让对象的状态由unreachable变成reachable,就是对象复活SAVE_HOOK = this; }
}
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