好程式設計師Java學習路線分享finalize()方法詳解

　　好程式設計師 Java 學習路線分享 finalize() 方法詳解 ，前言，finalize() 是 Object 的 protected 方法，子類可以覆蓋該方法以實現資源清理工作， GC 在回收物件之前呼叫該方法。。

finalize 的作用

 (1)finalize() 與 C++ 中的解構函式不是對應的。 C++ 中的解構函式呼叫的時機是確定的（物件離開作用域或 delete 掉），但 Java 中的 finalize 的呼叫具有不確定性

(2) 不建議用 finalize 方法完成“非記憶體資源”的清理工作，但建議用於：① 清理本地物件 ( 透過 JNI 建立的物件 ) ；② 作為確保某些非記憶體資源 ( 如 Socket 、檔案等 ) 釋放的一個補充：在 finalize 方法中顯式呼叫其他資源釋放方法。其原因可見下文 [finalize 的問題

 finalize 的問題  

(1) 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

(2)System.gc() 與 System.runFinalization() 方法增加了 finalize 方法執行的機會，但不可盲目依賴它們

(3)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

(4)finalize 方法可能會帶來效能問題。因為 JVM 通常在單獨的低優先順序執行緒中完成 finalize 的執行

(5) 物件再生問題： finalize 方法中，可將待回收物件賦值給 GC Roots 可達的物件引用，從而達到物件再生的目的

(6)finalize 方法至多由 GC 執行一次 ( 使用者當然可以手動呼叫物件的 finalize 方法，但並不影響 GC 對 finalize 的行為 )

 

finalize 的執行過程 ( 生命週期 )

(1)  首先，大致描述一下 finalize 流程：當物件變成 (GC Roots) 不可達時， GC 會判斷該物件是否覆蓋了 finalize 方法，若未覆蓋，則直接將其回收。否則，若物件未執行過 finalize 方法，將其放入 F-Queue 佇列，由一低優先順序執行緒執行該佇列中物件的 finalize 方法。執行 finalize 方法完畢後， GC 會再次判斷該物件是否可達，若不可達，則進行回收，否則，物件“復活”。

(2)  具體的 finalize 流程：

   物件可由兩種狀態，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} 。各狀態含義如下：

 

unfinalized:  新建物件會先進入此狀態， GC 並未準備執行其 finalize 方法，因為該物件是可達的

finalizable:  表示 GC 可對該物件執行 finalize 方法， GC 已檢測到該物件不可達。正如前面所述， GC 透過 F-Queue 佇列和一專用執行緒完成 finalize 的執行

finalized:  表示 GC 已經對該物件執行過 finalize 方法

reachable:  表示 GC Roots 引用可達

finalizer-reachable(f-reachable) ：表示不是 reachable ，但可透過某個 finalizable 物件可達

unreachable ：物件不可透過上面兩種途徑可達

  (1) 新建物件首先處於 [reachable, unfinalized] 狀態 (A)

  (2) 隨著程式的執行，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

  (3) 若 JVM 檢測到處於 unfinalized 狀態的物件變成 f-reachable 或 unreachable ， JVM 會將其標記為 finalizable 狀態 (G,H) 。若物件原處於 [unreachable, unfinalized] 狀態，則同時將其標記為 f-reachable(H) 。

  (4) 在某個時刻， JVM 取出某個 finalizable 物件，將其標記為 finalized 並在某個執行緒中執行其 finalize 方法。由於是在活動執行緒中引用了該物件，該物件將變遷到 (reachable, finalized) 狀態 (K 或 J) 。該動作將影響某些其他物件從 f-reachable 狀態重新回到 reachable 狀態 (L, M, N)

  (5) 處於 finalizable 狀態的物件不能同時是 unreahable 的，由第 4 點可知，將物件 finalizable 物件標記為 finalized 時會由某個執行緒執行該物件的 finalize 方法，致使其變成 reachable 。這也是圖中只有八個狀態點的原因

  (6) 程式設計師手動呼叫 finalize 方法並不會影響到上述內部標記的變化，因此 JVM 只會至多呼叫 finalize 一次，即使該物件“復活”也是如此。程式設計師手動呼叫多少次不影響 JVM 的行為

  (7) 若 JVM 檢測到 finalized 狀態的物件變成 unreachable ，回收其記憶體 (I)

  (8) 若物件並未覆蓋 finalize 方法， JVM 會進行最佳化，直接回收物件（ O ）

  (9) 注： System.runFinalizersOnExit() 等方法可以使物件即使處於 reachable 狀態， JVM 仍對其執行 finalize 方法