java finalize()方法解析

当垃圾回收器将要释放无用对象的内存时，先调用该对象的finalize()方法。如果在程序终止之前垃圾回收器始终没有执行垃圾回收操作，那么垃圾回收器将始终不会调用无用对象的finalize()方法。在Java的Object祖先类中提供了protected 类型的finalize()方法，因此任何Java类都可以覆盖finalize()方法，在这个方法中进行释放对象所占的相关资源的操作。 

Java虚拟机的垃圾回收操作对程序完全是透明的，因此程序无法预料某个无用对象的finalize()方法何时被调用。另外，除非垃圾回收器认为程序需要额外的内存，否则它不会试图释放无用对象占用的内存。换句话说，以下情况是完全可能的：一个程序只占用了少量内存，没有造成严重的内存需求，于是垃圾回收器没有释放那些无用对象占用的内存，因此这些对象的finalize()方法还没有被调用，程序就终止了。 

程序即使显式调用System.gc()或Runtime.gc()方法，也不能保证垃圾回收操作一定执行，因此不能保证无用对象的finalize()方法一定被调用。 
11.4.4 对象的finalize()方法的特点 

对象的finalize()方法具有以下特点： 

垃圾回收器是否会执行该方法及何时执行该方法，都是不确定的。 

finalize()方法有可能使对象复活，使它恢复到可触及状态。 

垃圾回收器在执行finalize()方法时，如果出现异常，垃圾回收器不会报告异常，程序继续正常运行。 

下面结合一个具体的例子来解释finalize()方法的特点。例程11-13的Ghost类是一个带实例缓存的不可变类，它的finalize()方法能够把当前实例重新加入到实例缓存ghosts中。 

例程11-13 Ghost.java 

import java.util.Map; 

import java.util.HashMap; 

public class Ghost { 

private static final Map<String,Ghost> ghosts=new HashMap<String,Ghost>(); 

private final String name; 

public Ghost(String name) { 

this.name=name; 

} 

public String getName(){return name;} 

public static Ghost getInstance(String name){ 

Ghost ghost =ghosts.get(name); 

if (ghost == null) { 

ghost=new Ghost(name); 

ghosts.put(name,ghost); 

} 

return ghost; 

} 

public static void removeInstance(String name){ 

ghosts.remove(name); 

} 

protected void finalize()throws Throwable{ 

ghosts.put(name,this); 

System.out.println("execute finalize"); 

//throw new Exception("Just Test"); 

} 

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

Ghost ghost=Ghost.getInstance("IAmBack"); //① 

System.out.println(ghost); //② 

String name=ghost.getName(); //③ 

ghost=null; //④ 

Ghost.removeInstance(name); //⑤ 

System.gc(); //⑥ 

//把CPU让给垃圾回收线程 

Thread.sleep(3000); //⑦ 

ghost=Ghost.getInstance("IAmBack"); //⑧ 

System.out.println(ghost); //⑨ 

} 

} 

运行以上Ghost类的main()方法，一种可能的打印结果为： 

Ghost@3179c3 

execute finalize 

Ghost@3179c3 

以上程序创建了3个对象：1个Ghost对象、1个常量字符串“IAmBack”及1个HashMap对象。当程序执行完main()方法的第③行时，内存中引用变量与对象之间的关系如图11-9所示。 

图11-9 Ghost对象与其他对象及引用变量的关系 


当执行完第④行时，ghost变量被置为null，此时Ghost对象依然被ghosts属性间接引用，因此仍然处于可触及状态。当执行完第⑤行时，Ghost对象的引用从HashMap对象中删除，Ghost对象不再被程序引用，此时进入可复活状态，即变为无用对象。 

第⑥行调用System.gc()方法，它能提高垃圾回收器尽快执行垃圾回收操作的可能性。假如垃圾回收器线程此刻获得了对CPU的使用权，它将调用Ghost对象的finalize()方法。该方法把Ghost对象的引用又加入到HashMap对象中，Ghost对象又回到可触及状态，垃圾回收器放弃回收它的内存。执行完第⑧行，ghost变量又引用这个Ghost对象。 

假如对finalize()做一些修改，使它抛出一个异常： 

protected void finalize()throws Throwable{ 

ghosts.put(name,this); 

System.out.println("execute finalize"); 

throw new Exception("Just Test"); 

} 

程序的打印结果不变。由此可见，当垃圾回收器执行finalize()方法时，如果出现异常，垃圾回收器不会报告异常，也不会导致程序异常中断。 

假如在程序运行中，垃圾回收器始终没有执行垃圾回收操作，那么Ghost对象的finalize()方法就不会被调用。读者不妨把第⑥行的System.gc()和第⑦行的Thread.sleep(3000)方法注释掉，这样更加可能导致finalize()方法不会被调用，此时程序的一种可能的打印结果为： 

Ghost@3179c3 

Ghost@310d42 

从以上打印结果可以看出，由于Ghost对象的finalize()方法没有被执行，因此这个Ghost对象在程序运行期间始终没有复活。当程序第二次调用Ghost.getInstance("IAmBack")方法时，该方法创建了一个新的Ghost对象。 

值得注意的是，以上例子仅仅用于演示finalize()方法的特性，在实际应用中，不提倡用finalize() 方法来复活对象。可以把处于可触及状态的对象比做活在阳间的人，把不处于这个状态的对象（无用对象）比做到了阴间的人。程序所能看见和使用的是阳间的人，假如阎王经常悄悄地让几个阴间的人复活，使他们在程序毫不知情的情况下溜回阳间，这只会扰乱程序的正常执行流程。 
11.4.5 比较finalize()方法和finally代码块 

在Object类中提供了finalize()方法，它的初衷是用于在对象被垃圾回收器回收之前，释放所占用的相关资源，这和try…catch…finally语句的finally代码块的用途比较相似。但由于垃圾回收器是否会执行finalize()方法及何时执行该方法，都是不确定的，因此在程序中不能用finalize()方法来完成同时具有以下两个特点的释放资源的操作。 

必须执行。 

必须在某个确定的时刻执行。 

具有以上特点的操作更适合于放在finally代码块中。此外，可以在类中专门提供一个用于释放资源的公共方法，最典型的就是java.io.InputStream和java.io.OutputStream类的close()方法，它们用于关闭输入流或输出流。当程序中使用了一个输入流时，在结束使用前应该确保关闭输入流。 

InputStream in; 

try{ 

InputStream in=new FileInputStream("a.txt"); 

… 

}catch(IOException e){ 

… 

}finally{ 

try{in.close();}catch(IOException e){…} 

} 

在多数情况下，应该避免使用finalize()方法，因为它会导致程序运行结果的不确定性。在某些情况下，finalize()方法可用来充当第二层安全保护网，当用户忘记显式释放相关资源时，finalize()方法可以完成这一收尾工作。尽管 finalize()方法不一定会被执行，但是有可能会释放资源，这总比永远不会释放资源更安全。 

可以用自动洗衣机的关机功能来解释finalize()方法的用途。自动洗衣机向用户提供了专门的关机按钮，这相当于AutoWasher类的close()方法，假如用户忘记关机，相当于忘记调用AutoWasher对象的close()方法，那么自动洗衣机会在洗衣机停止工作后的1个小时内自动关机，这相当于调用finalize()方法。当然，这个例子不是太贴切，因为如果用户忘记关机，洗衣机的自动关机操作总会被执行。

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