6.4　终结机制

有一种古老的资源管理技术叫终结（finalization），开发者应该知道有这么一种技术。然而，这种技术几乎完全废弃了，任何情况下，大多数 Java 开发者都不应该直接使用。

　只有少数应用场景适合使用终结，而且只有少数 Java 开发者会遇到这种场景。如果有任何疑问，就不要使用终结，处理资源的 try 语句往往是正确的替代品。

终结机制的作用是自动释放不再使用的资源。垃圾回收自动释放的是对象使用的内存资源，不过对象可能会保存其他类型的资源，例如打开的文件和网络连接。垃圾回收程序不会为你释放这些额外的资源，因此，终结机制的作用是让开发者执行清理任务，例如关闭文件、中断网络连接、删除临时文件，等等。

终结机制的工作方式是这样的：如果对象有 finalize() 方法（一般叫作终结方法），那么不再使用这个对象（或对象不可达）后的某个时间会调用这个方法，但要在垃圾回收程序回收分配给这个对象的空间之前调用。终结方法用于清理对象使用的资源。

在 Oracle/OpenJDK 中，按照下述方式使用这种技术。

(1) 如果可终结的对象不可达了，会在内部终结队列中放一个引用，指向这个对象；而且，为了回收垃圾，这个对象会被标记为“存活”。

(2) 对象一个接着一个从终结队列中移除，然后调用各自的 finalize() 方法。

(3) 调用终结方法后，不会立即释放对象，因为终结方法可能会把 this 引用存储在某个地方（例如在某个类的公开静态字段中），让对象再次拥有引用，复活对象。

(4) 因此，调用 finalize() 方法后，垃圾回收子系统在回收对象之前，必须重新判断对象是否可达。

(5) 不过，就算对象复活了，也不会再次调用终结方法。

(6) 综上所述，定义了 finalize() 方法的对象一般（至少）会多存活一个 GC 循环（如果是生命期长的对象，会再多存活一个完整的 GC 循环）。

终结机制的主要问题是，Java 不确定什么时候回收垃圾，或者以什么顺序回收对象。因此，Java 平台无法确认什么时候（甚至是否）调用终结方法，或者以什么顺序调用终结方法。

因此，作为一种防止资源（例如文件句柄）稀少的自动清理机制，其设计是有缺陷的，因为不能保证终结机制运行得足够快，避免耗尽资源。

终结方法唯一真正有用的场景是，在一个类中使用本地方法，打开某个非 Java 资源。就算遇到这种情况，也更适合使用处理资源的块状 try 语句，但也可以声明一个 public native finalize() 方法（close() 方法会调用这个方法）——这个方法可以释放本地资源，包括不受 Java 垃圾回收程序控制的堆外内存。

终结机制的细节

为了少数适合使用终结机制的场景，下面列出一些额外细节，以及使用过程中的注意事项。

• 在没有回收全部重要的对象之前，JVM 可能就会退出，所以根本不会调用某些终结方法。遇到这种情况，操作系统会关闭网络连接等资源，并将其回收。然而，要注意，如果要删除文件的终结方法没有运行，操作系统不会删除那个文件。

• 为了确保在虚拟机退出前执行某些操作，Java 提供了 Runtime::addShutdownHook 钩子，在 JVM 退出前安全执行任意代码。

• finalize() 方法是实例方法，作用在实例上。没有等效的机制用来终结类。

• 终结方法是实例方法，没有参数，也不返回值。每个类只能有一个终结方法，而且必须命名为 finalize()。

• 终结方法可以抛出任何类型的异常或错误，但垃圾回收子系统自动调用终结方法时，终结方法抛出的任何异常或错误都会被忽略，这些异常或错误只会导致终结方法返回。