Java 为什么要避免使用finalizer和Cleaner

java9之前finalizer,java9使用cleaner代替了finalizer。相比finalizer,cleaner(它存在于一个独立类Cleaner中,需要时候注入到对应类中即可)不会污染API而且cleaner有类库可以控制它的线程(它两都在后台线程中执行)。

避免使用的原因:

行为的不稳定性

它两都不能保证及时的执行,从方法可达到(对象被置空了)开始到最终的执行,时间是任意长的。所以千万不要使用他们来更新重要的持久状态,如释放流资源、分布式锁等。

System.gc和System.runFinalization这两个方法会增加finalizer和cleaner被执行的机会,但是不保证一定会执行。唯一能保证它两会被执行的两个方法(System.runFinalizersOnExit和Runtime.runFinalizersOnExit)有致命的缺陷,已经被废除很久了。

移植性问题

不同的JVM堆垃圾回收的算法不同,如果程序依赖finalizer或者cleaner被执行的时间点,那么程序的表现可能截然不同

性能问题

finalizer和cleaner有一个非常严重的性能损耗。

安全问题

  • finalizer中如果出现异常会导致线程终止,但是不会打印线程轨迹甚至警告都不会打印出来,而且使正在销毁的对象处于破坏状态,另一个线程如果使用这个破坏状态的对象会出现行为的不确定性。cleaner没有这个问题。
  • finalizer攻击:利于finalizer方法,构建出恶意子类对象,非法调用父类方法。final类不会被构建恶意子类,所以不会遭到finalizer攻击。对于非final类,重写一个空的finalizer方法并用final修饰来防止finalizer攻击。
//构建对象使用后不能再次被实例化
public class Demo{
  private boolean flag = true;
  //防止实例化
  public Demo() {
    if (flag){
      throw new RuntimeException("不准许再次创建对象");
    }
  }
  public void say() {
    System.out.println("DemoUtils.say");
  }
}
//构建非法子类
class Demo2 extends Demo{
  public Demo2(){}
  //构建finalizer攻击
  @Override
  protected void finalize() throws Throwable {
    //会调用父类方法
    this.say();
    System.exit(0);
  }
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    try {
      //创建子类对象必然会调用父类构造,所以会发生异常
      //但是在gc中还是执行了父类的方法
      Demo demo = new Demo2();
      demo.say();
    } catch (Exception e) {
      System.out.println(e);
    }
    System.gc();
    //给垃圾回收提供时间
    Thread.sleep(5000);
  }
}
//运行结果
java.lang.RuntimeException: 不准许再次创建对象
DemoUtils.say

两个用处:

安全网

当资源的所有者忘记使用close方法的时候,finalizer和cleaner可以充当安全网,虽然不能保证及时的释放资源,但是迟一点释放总比永远不释放要好。要使用这样的安全网就要认证的考虑清除是否值得付出这样的代价。所以Java一些AutoCloseable实现中都添加了安全网。

这是FileOutputStream的源码

回收本地对等体对象

本地对等体:java操作native方法其实是委托给一个本地对等体对象,使用完成后java对象会被GC回收,但是这个对等体对象不是java对象不会被会GC回收。如果这个对象性能可以接受,而且没有需要及时释放的资源那么就可以使用finalizer或者cleaner进行回收了。但是如果这个对等体性能无法接受且拥有必须被及时终止的资源,那么就需要提供一个close方法了。

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时间: 2021-03-28

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