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java是如何做资源回收补救的

java是如何做资源回收补救的

作者: xpbob | 来源:发表于2020-07-04 17:19 被阅读0次

    学习java的过程,我们经常谈论一个对象的回收,尤其是资源类型,如果没有显示的关闭,对象就被回收了,说明出现了资源泄漏。java本身为了防止这种情况,做了一些担保的方式,确保可以让未关闭的资源合理回收掉。

    finalize回收

    finalize方式是java对象被回收时触发的一个方法。java的很多资源对象,都是在finalize中写了担保的方法。

        /**
         * Ensures that the <code>close</code> method of this file input stream is
         * called when there are no more references to it.
         *
         * @exception  IOException  if an I/O error occurs.
         * @see        java.io.FileInputStream#close()
         */
        protected void finalize() throws IOException {
            if ((fd != null) &&  (fd != FileDescriptor.in)) {
                /* if fd is shared, the references in FileDescriptor
                 * will ensure that finalizer is only called when
                 * safe to do so. All references using the fd have
                 * become unreachable. We can call close()
                 */
                close();
            }
        }
    

    上面是FileInputStream的finalize方法,在方法被调用时,会检测文件描述符是否存在,如果存在的话就调用close方法。来确保资源的回收。

    finalize方法在我们学习java的时候都并不推荐进行重写,也不推荐写复杂的逻辑在里面,主要是因为gc的时候,都会调用这个方法,如果执行的内容太多,就会导致gc被拖长。影响程序的正常运行。而且这里也只是做一个简单的担保。大部分希望的还是编写代码的人可以调用close。这样在做判断的时候就结束了,而不用真正的调用关闭的代码。

    Cleaner回收

    在DirectByteBuffer中,使用了一个Cleaner对象进行补救的。

        
          unsafe.setMemory(base, size, (byte) 0);
           if (pa && (base % ps != 0)) {
               // Round up to page boundary
               address = base + ps - (base & (ps - 1));
           } else {
               address = base;
           }
           cleaner = Cleaner.create(this, new Deallocator(base, size, cap));
           att = null;
    

    申请完资源后,会创建一个Deallocator对象。

     private static class Deallocator
            implements Runnable
        {
    
            private static Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
    
            private long address;
            private long size;
            private int capacity;
    
            private Deallocator(long address, long size, int capacity) {
                assert (address != 0);
                this.address = address;
                this.size = size;
                this.capacity = capacity;
            }
    
            public void run() {
                if (address == 0) {
                    // Paranoia
                    return;
                }
                unsafe.freeMemory(address);
                address = 0;
                Bits.unreserveMemory(size, capacity);
            }
    
        }
    

    Deallocator的run方法中就进行了资源的释放。执行的时机就是靠 Cleaner来触发的。
    Cleaner是PhantomReference的子类,PhantomReference是Reference的子类。
    在中有一个ReferenceHandler

        private static class ReferenceHandler extends Thread {
    

    他的run方法就是调用cleaner里的clean方法。这个线程是在静态块里启动起来的。

            Thread handler = new ReferenceHandler(tg, "Reference Handler");
            /* If there were a special system-only priority greater than
             * MAX_PRIORITY, it would be used here
             */
            handler.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
            handler.setDaemon(true);
            handler.start();
            SharedSecrets.setJavaLangRefAccess(new JavaLangRefAccess() {
                @Override
                public boolean tryHandlePendingReference() {
                    return tryHandlePending(false);
                }
            });
    

    于此同时,并且给SharedSecrets设置了一个JavaLangRefAccess。
    调用clean方法的过程在tryHandlePending里,这里的参数很重要。

     static boolean tryHandlePending(boolean waitForNotify) {
            Reference<Object> r;
            Cleaner c;
            try {
                synchronized (lock) {
                    if (pending != null) {
                        r = pending;
                        // 'instanceof' might throw OutOfMemoryError sometimes
                        // so do this before un-linking 'r' from the 'pending' chain...
                        c = r instanceof Cleaner ? (Cleaner) r : null;
                        // unlink 'r' from 'pending' chain
                        pending = r.discovered;
                        r.discovered = null;
                    } else {
                        // The waiting on the lock may cause an OutOfMemoryError
                        // because it may try to allocate exception objects.
                        if (waitForNotify) {
                            lock.wait();
                        }
                        // retry if waited
                        return waitForNotify;
                    }
                }
            } catch (OutOfMemoryError x) {
                // Give other threads CPU time so they hopefully drop some live references
                // and GC reclaims some space.
                // Also prevent CPU intensive spinning in case 'r instanceof Cleaner' above
                // persistently throws OOME for some time...
                Thread.yield();
                // retry
                return true;
            } catch (InterruptedException x) {
                // retry
                return true;
            }
    

    waitForNotify是true的时候,在没有回收对象的时候,会进入阻塞,然后等ooe。外层是个死循环,就会被再次调用到,下次进来的时候就可以出发clean了。
    ReferenceHandler是管理机制的一种。
    还有一种就是SharedSecrets调用tryHandlePending(false)。
    在另外一个类,bits里

        final JavaLangRefAccess jlra = SharedSecrets.getJavaLangRefAccess();
    
            // retry while helping enqueue pending Reference objects
            // which includes executing pending Cleaner(s) which includes
            // Cleaner(s) that free direct buffer memory
            while (jlra.tryHandlePendingReference()) {
                if (tryReserveMemory(size, cap)) {
                    return;
                }
            }
    

    在做reserveMemory的时候,会从SharedSecrets来调用tryHandlePending(false)。这里又变相的进行了一次回收。

    小结

    java回收利用两种机制。一种是finalize,一种是Cleaner。其中Cleaner一部分依赖oome触发一次回收,一部分利用reserveMemory中做一次回收。


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