Java中finalize()方法的作用探究

2023 年 12 月 13 日

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在Java编程语言中，finalize() 方法曾是对象生命周期的一部分，其定义在 java.lang.Object 类中。每个类都可以覆盖这个方法以定义对象即将从垃圾收集器中清除时的清理行为， finalize()的原理基于终结器（Finalization）概念。

在对象变得不可达之后，垃圾收集器选择某个时间点来执行对象的 finalize() 方法，以允许进行清理工作。这可能包括确保释放被对象占用的资源，如文件句柄或数据库连接等。finalize() 方法旨在减少由于资源未被正确释放导致的内存泄漏和资源泄漏。

然而，finalize() 方法在实际应用中存在明显问题：

不确定性：finalize() 方法被调用的时间不确定，取决于垃圾收集器的算法与策略，且不同的垃圾收集器和JVM选择的时机可能不一样。
性能开销：执行 finalize() 方法会带来额外的性能开销，因为垃圾收集器需要执行额外步骤，以执行这些方法。
安全风险：在 finalize() 方法中可能会重新“救活”对象，这会导致对象复活和垃圾收集行为不稳定。

基于这些问题，从Java 9开始，finalize() 方法被官方标记为deprecated（不推荐使用）。作为替代，Java提供了其他机制以确保资源被及时释放：

try-with-resources：自动管理可关闭资源（实现了 AutoCloseable或 Closeable接口的对象），在try语句块结束时自动调用 close() 方法。
Cleaner 和 Phantom Reference：提供了一种更灵活和更可控的方式来安排在对象被垃圾收集器回收时需要执行的清理动作。

下面是一个简化后的代码示例，表明如何使用try-with-resources替代finalize来确保资源的正确释放：

public class Resource implements AutoCloseable {

    // 假设这是一个外部资源类，需要被关闭
    private ExternalResource externalResource;

    public Resource() {
        this.externalResource = // 获取外部资源的代码
    }

    // 实现AutoCloseable的close方法
    @Override
    public void close() {
        if (externalResource != null) {
            // 释放外部资源
            externalResource.release();
            externalResource = null;
        }
    }

    public void useResource() {
        // 使用资源的代码
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 使用try-with-resources块自动关闭资源
        try (Resource resource = new Resource()) {
            resource.useResource();
        }
    }
}

在这段代码中，Resource 类实现了 AutoCloseable 接口，并在 close() 方法中清理了外部资源。使用这个类的程序可以利用try-with-resources语句来自动管理资源的释放，一旦try块执行完成，无论是正常完成还是异常完成，close()都会被自动调用来释放资源。

综上，finalize() 方法历史上用于资源释放与对象回收前的清理工作，但现在已不再是最佳实践。Java的新机制提供了更好的资源管理方法，强化代码的可读性、稳定性和性能。开发者应避免使用 finalize() ，而转向使用这些现代替代方法来保证资源管理的有效性与安全性。