详解java中finalize的实现与相应的执行过程

finalreference引用

此类是一个package类型,表示它并不是公开的一部分,继承自reference, 即表示也是一种特定的引用类型,因此每个包装在其中的对象在被回收之前,自己都会放到指定的referqyebcequeue当中.

这个引用对象专门为带finalize方法的类服务,可以理解为每一个有相应的方法的对象,其都会封装为一种finalrefernece对象.

因为finalize方法是object定义的,其默认实现为空.那么如果重写了此方法,那么方法体肯定不为空.即可以通过这一种区别来.只要finalize方法实现不为空的类,此产生的对象都需要被注册到finalrefernece中.

这一步可以通过在newinstance的时候,即调用object默认构造方法的时候,就可以进行相应的注册了.

finalizer#register方法

主要调用了此方法,就会产生相应的finalizer对象,而finalizer对象是继承于finalreference的.此方法声明如下:

/* invoked by vm */
static void register(object finalizee) {
 new finalizer(finalizee);
}

从上面注释可以看出,此方法会被jvm在特定时期调用.
然后切换到finalizer的构造方法,如下所示:

private finalizer(object finalizee) {
 super(finalizee, queue);
 add();
}

可以看出,相应的引用对象会通过queue进行回调.add的作用在于将所有还未进行finalize方法的对象存起来,在最后system.shutdown时调用.通过runtime#runfinalizersonexit进行设置.

referencequeue

此引用队列会在相应reference对象的内部对象被回收之前放到此队列中(详细说明在另一篇关于reference中再说明.),因为只需要从此队列中拿到相应的对象,那么此对象就肯定是准备被回收的.

那么在回收之前调用相应的finalize方法即可.

finalizerthread线程

此线程即是从queue里面,不停的获取数据,然后调用相应的finalize方法.相应的代码如下所示:

for (;;) {
 try {
  finalizer f = (finalizer)queue.remove();
  f.runfinalizer(jla);
 } catch (interruptedexception x) {
  // ignore and continue
 }
}

而相应的runfinalizer如下所示:

synchronized (this) {
 if (hasbeenfinalized()) return;
 remove();
}
try {
 object finalizee = this.get();
 if (finalizee != null && !(finalizee instanceof java.lang.enum)) {
  jla.invokefinalize(finalizee);
 
  /* clear stack slot containing this variable, to decrease
   the chances of false retention with a conservative gc */
  finalizee = null;
 }
} catch (throwable x) { }
 
super.clear();

在上面的逻辑当中,首先调用remove将其从未finalize中移除.这个方法是保证每个对象的finalize最多只会被调用一次,即当前这次调用完了.它就会被记相应的状态,即hasbeenfinalized返回为true(其实就是把里面的next指针指向自己.即自己从未finalize中移除,同时也不需要再次调用finalize了).

接下来就是调用相应的finalize方法,上面的jla.invokefinalize其实就是调用相应对象的finalize方法. 在这个处理中,首先通过get获取原始对象.在整个jvm处理中,针对finalizereference在回收之前默认是不将引用设置为null.因为这里,总是能够获取相应的引用对象.

处理完之后,最后调用相应的clear,清除相应的引用.这样达到最终引用没有其它对象可引用的效果.

在上面的处理当中,并没有限定调用finalize的时间.因此,一旦如果某个对象的finalize调用慢,就会影响到整个回收链的执行,这下就会产生相应的oom异常了.因此,除非特殊情况,就不要重写finalize,相应的场景都应该有其它方法可以处理.比如guava中的finalizablereference.

finalizer启动线程

在上面的线程,在相应的进程启动过程中就会被启动.可以理解为,对象通过调用register(object)触发finalizer类的初始化.然后,在静态初始化块当中,就会启动相应的回收线程.相应的初始化代码如下所示:

static {
 threadgroup tg = thread.currentthread().getthreadgroup();
 for (threadgroup tgn = tg;
   tgn != null;
   tg = tgn, tgn = tg.getparent());
 thread finalizer = new finalizerthread(tg);
 finalizer.setpriority(thread.max_priority - 2);
 finalizer.setdaemon(true);
 finalizer.start();
}

上面的static是静态初始化块,即只要类finalizer被使用,即会触发相应的调用.这里使用的线程组是系统线程组,优先级也还算高,被配置为后台线程.

在使用jstack打印线程时,出现的如图下所示的线程,即是由这里来启动的.如下图所示

 

总结

整个finalizer即是通过finalreference,由jvm和相应的java类相互配合来协同工作.并不是全部由jvm实现,因此可以认为其也并不是太底层的东西,而是为了实现相应的语义.一切都是正常的java来完成,由jvm配合.了解到整个过程,也是对java本身的运行机制有所了解.