Effective Java 笔记8,避免使用Finalizer和Cleaner

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1 被遗弃的finalize()

finalize()是Object的protected方法，子类可以覆盖该方法以实现资源清理工作，GC在回收对象之前调用该方法。但是在Java9中以及被标记为deprecated，取而代之的的是Cleaner对象。

finalizer通常是不可预测，经常是危险的，降低性能且不必要的，当然Cleaner虽然好一些，但是也是不可预测地、慢地、通常非必要地

2 避免使用finalize()或者Cleaner的理由

2.1 执行时间没有保证

在对象变为不可达状态和finalizer或者Cleaner执行之间的时间有可能任意长。这意味着不要在finalizer或者Cleaner里执行任何时间敏感的操作，比如关闭文件。

finalizer或者Cleaner执行的迅速性与垃圾回收算法有关，依其实现而各异。

给一个类提供finalizer可能会任意久地延迟其实例的回收。finalizer的执行线程的优先级很低，最终可能会造成应用有上千个对象在它的finalizer队列里等待被回收。

不仅不能保证finalizer或者Cleaner及时执行，甚至根本不能保证其执行。因此，你永远不要依赖一个finalizer或者Cleaner去更新持久化状态。比如依赖finalizer或者Cleaner释放一个共享状态的持久锁(如数据库)是使整个分布式系统停止运行的好方法^-^~~

2.2 uncaught exception在finalization中会被忽略

finalizer的另一个问题是会忽略在finalization中抛出的uncaught exception，然后终止该对象的finalization。未捕获异常可能导致其它对象处于损坏状态。如果另一个线程试图使用这个损坏的对象，可能会导致任意的不确定性行为。

Cleaner没有这个问题，因为一个使用cleaner的库能够控制它自己的线程。

2.3 使用finalizer或者Cleaner会严重影响性能

有时会比try-with-resources方式慢上几十倍。主要因为他们抑制(inhibit)垃圾回收的效率。当然，在你把Cleaner只当做safety net使用时它会快很多。

2.4 安全问题

finalizer会把你的类置于finalizer攻击下。

finalizer攻击的原理很简单：如果有异常从构造函数或者它的序列化中抛出-如readObject和readResolve方法-恶意子类的finalizer可以运行在被应该死掉(died on the
vine)的、只完成部分构造的对象上。这个finalizer可以把对象的引用记录到一个static域上，从而阻止其被GC回收。然后缺陷对象的本不应该存在的方法就会被子类随意调用。

一个final类型的class能够免于出现上述情况，因为不能创建其子类。

解决办法

在对象上写一个final的finalize()方法，这个方法什么也不做

3. finalizer或者Cleaner的替代方法

在不使用finalizer或者Cleaner时，一个类的对象封装了需要回收的资源如文件和或者线程时，我们应该怎样做呢?让这个类实现AutoCloseable,并且要求其的客户端(Client)在不再需时调用每个实例的close()方法。通常使用try-with-resources来保证终止，即使要面对异常。

有一个需要强调的点：实例必须跟踪它是否被closed: 一个对象失效时，close()方法必须记录到一个对象的属性中，其他方法必须检查这个属性，当对象关闭之后被调用时，这些方法应该抛出一个IllegalStateException

4. finalize()和Cleaner的几个应用

4.1 充当safety net的角色

当自由拥有者忘记调用close()方法时，充当保护网(safety net)的角色。虽然不能保证其运行时机，但是在client忘记时，迟些释放自由总比不释放要强。

当你要写这种safety net时要三思，考虑为这些保护付出的代价是否值得。

一些Java类比如FileInputStream,FileOutputStream,ThreadPoolExecutor,java.sql.Connection实现了这样的安全网。

4.2 另一个合法应用

  • cleaners还可用于有本地对等类(native peer)的情况。因为一个native peer不是一个普通的对象，垃圾回收器意识不到其存在，当它的Java peer被回收的时候并不能同时回收它。

  • 当性能是可以接受，并且native peer持有的不是关键资源时，finalizer或者Cleaner是一种完成回收任务的一个合适选项。

  • 当上述性能不能被接受，或者类的native peer持有的是关键资源时需要尽快被回收时，这个类还是应该实现close()方法
    4.2.1 native peer
    native peer是普通对象通过本地方法委托的本地(非java)对象

结论

不要使用cleaners，或者在早于Java9的版本中使用finalize()，除非作为safety net或者终止不重要的本地资源。即使这样，依然要注意不确定性和性能影响。

参考

Effective Java 第三版——8. 避免使用Finalizer和Cleaner机制