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【Java】一个GCRoot不可达的对象,会立刻被垃圾回收吗?

【Java】一个GCRoot不可达的对象,会立刻被垃圾回收吗?

这个问题是我在刷牛客面经的时候遇到的,还特地整理在了我的常规面试题文档中,所以这道题主要考察的就是finalize方法的影响。

java提供了一个finalize方法,可以帮助我们进行资源释放,类似于C++中的析构函数。但是目前普遍的认识是不要使用,为什么呢?就是因为对java虚拟机的垃圾回收有影响。这篇文章对其进行一个说明。

一、为什么有影响

我们都知道一个对象GCRoot不可达,java虚拟机就认为是垃圾对象,就会进行垃圾回收,但是如果这个对象包含了finalize函数,性质就不一样了。怎么不一样了呢?

java虚拟机在进行垃圾回收的时候,一看到这个对象类含有finalize函数,就把这个函数交给FinalizerThread处理,而包含了这个finalize的对象就会被添加到FinalizerThread的执行队列,并使用一个链表,把这些包含了finalize的对象串起来。

【Java】一个GCRoot不可达的对象,会立刻被垃圾回收吗?

他的影响在于只要finalize没有执行,那么这些对象就会一直存在堆区,不过这里只是4个包含了finalize的对象,影响不是那么大,如果有一万个或者是十万个呢?这就影响大了。

finalize的原理其实很简单,在这里简要的梳理一下:

(1)对象在初始化的过程中会判断是否重写了finalize,方法是判断两个字段标志has_finalizer_flag和RegisterFinalizersAtInit。

(2)如果重写了finalize,那就把当前对象注册到FinalizerThread的ReferenceQueue队列中。注册之后的对象就叫做Finalizer。方法是调用register_finalizer函数。此时java虚拟机一看当前有这个对象的引用,于是就不进行垃圾回收了。

(3)对象开始被调用,FinalizerThread线程负责从ReferenceQueue队列中获取Finalizer对象。开始执行finalize方法,在执行之前,这个对象一直在堆中。

(4)对象执行完毕之后,将这个Finalizer对象从队列中移除,java虚拟机一看对象没有引用了,就进行垃圾回收了。

这就是整个过程。不过在这里我们主要看的是finalize方法对垃圾回收的影响,其实就是在第三步,也就是这个对象含有finalize,进入了队列但一直没有被调用的这段时间,会一直占用内存。

我们使用一个案例来分析一波:

二、案例演示

我们创建一个类

`public class TestFinalizer {
    public static class Fdd {
     //分配1M
        private byte[] content = new byte[1024*1024];
        @Override
        protected void finalize() {
            System.out.println(“finalize被执行”);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {   
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
         Fdd fdd = new Fdd(); 
        }
    }
}
`

现在创建了类,我们设置一下参数。

`# 最大堆内存
-Xmx5m

最小堆内存

-Xms5m

堆内存溢出错误打印

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

把堆相关信息保存在下列路径

-XX:HeapDumpPath=F:/a.dump`

在main方法中,创建了1000个Fdd对象,如果不执行finalize方法,那么因为没有调用所以会进行垃圾回收,此时不断我们创建多少个,都不会出现任何问题。但是如果存在finalize方法,就不一样了。

`java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to F:/a.dump …
finalize被执行
finalize被执行
finalize被执行
finalize被执行
finalize被执行
finalize被执行
finalize被执行
Unable to create F:/a.dump: File exists
Exception in thread “main” java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

at com.fdd.chapter2.TestFinalizer$Fdd.<init>(TestFinalizer.java:6)
at com.fdd.chapter2.TestFinalizer.main(TestFinalizer.java:14)`

我们看到每个对象都会执行finalize,在执行之前的这段时间一直会在堆区,执行完了就会被清理,所以你看到这里执行了不少于5次的finalize方法。但是对象一旦超出了我们设置的5M,就会出现内存溢出。一句话总结就是出现了对象堆积。现在使用MAT工具来分析一下。

下面这张图就是分析的结果:

【Java】一个GCRoot不可达的对象,会立刻被垃圾回收吗?

a这块的内容就是Finalizer,也就是我们的Fdd对象,b包含的比较多,乱七八糟的剩余信息。当然你也可以查看一些其他的信息。都在MAT工具上。还有一些正在执行的finalizer和准备执行的。

【Java】一个GCRoot不可达的对象,会立刻被垃圾回收吗?

OK,一些其他的信息就不再展示了。

结论

一个GCRoot不可达的对象,不会立刻被垃圾回收,首先还会判断是否包含了finalize方法,如果有那就先执行finalize方法,如果这样的对象比较多,那么这部分对象及时GCRoot不可达,变得没用了,也会留在内存中,影响程序的效率。

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