Java清理：finalize

简述：

相信每个C程序员都知道销毁对象的重要性，也熟悉析构函数，但是java程序员可能就不太会关注销毁对象。因为java有垃圾回收器负责回收无用对象占据的内存资源。当然也有特殊情况：假定你的对象（并非使用new）获得了一块“特殊”的内存区域，由于垃圾回收器只知道释放那些由new分配的内存，所以它不知道该如何释放这块“特殊内存”。

为了应对这个特殊的情况，java允许在类中定义一个名为finalize()的方法。它的工作原理“假定”是这样的：一旦垃圾回收器准备好释放对象占用的存储空间，将首先调用其finalize()方法。并且在下一次垃圾回收动作发生时，才会真正回收对象占用的内存。所以要是你打算用finalize(),就能在垃圾回收时刻做一些重要的清理工作。

这里有一潜在的编程陷阱，因为有些程序员（特别是C++程序员）刚开始可能会把finalize()当做C++中的析构函数。所有有必要明确区分一下。在C++中如果程序没有缺陷的话，那么对象一定会被销毁。而java的对象却并非总是被垃圾回收，或者换句话说：

1.对象可能不被垃圾回收。

2.垃圾回收并不等于“析构”。

因为垃圾回收本身也会有开销，如果不使用它，那么就不会支付这部分开销。所以当程序没有濒临存储空间用完的那一刻，对象占用的空间就总也得不到释放。如果程序执行结束，并且垃圾回收器一直都没有释放你创建的任何对象的存储空间，则随着程序的退出，那些资源也会全部交还给操作系统。所以这里的第三点：

3.垃圾回收只与内存有关

finalize()的用途何在：

使用垃圾回收器的唯一原因是为了回收程序不再使用的内存。所以对于与垃圾回收有关的任何行为来说（尤其是finalize方法），它们也必须同内存及其回收有关。
但是并不意味之对象中含有其他对象，finalize()就应该明确释放那些对象。无论对象是如何创建，垃圾回收器都会负责释放对象占据的所有内存。这就将对finalize()的需求先知道一种特殊情况，即通过某种创建对象方式为对象分配了存储空间。而这种方式非java中通常的做法。这种情况主要发生在使用“本地方法”的情况下，本地方法是一种在java中调用非java代码的方式。本地方法目前只支持C和C++，但他们可以调用其他语言写的代码，所以实际上可以调用任何代码。在非java代码中，也许会调用C的malloc()函数系列来分配存储空间，而且出分调用了free()函数，否则存储空间将得不到释放，从而造成内存泄漏。当然，free()是C和C++中的函数，所以需要在finalize()中用本地方法调用它。所以要有finalize()。

必须要实施清理

要清理一个对象，用户必须需要清理的时刻调用执行清理动作的方法。这听起来似乎很简单。在C++中创建了一个局部对象（也就是在堆栈中，这在java中是行不通的），应该被销毁，但是程序员忘记调用delete()函数，那么永远不会调用析构函数，这样就会出现内存泄露，对象的其他部分也不会得到清理。这种缺陷很难跟踪。
相反，java不允许创建局部对象， 必须使用new创建对象。在java中，也没有用于释放对象的delete，因为垃圾回收器会帮助你释放存储空间。甚至可以肤浅的认为，正是由于垃圾收集机制的存在，使得java没有析构函数。然而，垃圾回收器的存在并不能完全代替析构函数。（而且绝对不能直接调用finalize()，因为finalize方法是Object类的一个Protected方法。Protected方法只能被子类内部调用，外部不能直接调用 ，所以这也不是一种解决方案。）如果希望进行除释放存储空间之外的清理工作，还是得明确调用某个恰当的方法。这就等同于使用析构函数了，只是乜有它方便。
无论是“垃圾回收”还是“终结”，都不保证一定会发生。如果java虚拟机并未面临内存消耗的情形，他是不会浪费时间去执行垃圾回收以恢复内存的。

class Book {
    boolean checkedOut = false;

    public Book(boolean checkOut) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        checkedOut = checkOut;
    }

    void checkIn() {
        checkedOut = false;
    }

    protected void finalize() {
        if (checkedOut) {
            System.out.println("Error: checked out");
        }
        //Nomally，you'll also do this。
        //super.finalize();
    }
}

public class TestFinalize {
    public static void main(String[] args) {
        Book novel = new Book(true);
        novel.checkIn();
        new Book(true);
        System.gc();
    }
}

本例的终结条件是：所有Book对象再被当做垃圾回收钱都应该被签入（check in）。但是mian()方法中，由于程序员的错误，有一本书未被签入。如果没有finalize()来验证终结条件，将很难发现这种缺陷。
注意，System.gc()用于强制进行终结动作。即使不这么做，通过重复地执行程序（假设程序将分配大量的存储空间而导致垃圾回收动作的执行），最终也能找出错误的Book对象。
你应该总是假设基类版本的finalize()也要做某些重要的事情，因此要使用super来调用它，就像在Book.finalize()中看到的那样。在本例中，它被注释掉了，因为他需要进行异常处理。