一次内存分析引出关于finalize()的问题
一 .背景：
使用jmap命令dump下java堆栈文件，使用MAT进行分析，发现java.lang.ref.Finalizer对象非常多，且Leak Suspects显示占了很多内存，怀疑是否Memory Leak
二. 查阅资料
java问题之1：Java的Finalizer引发的内存溢出
java.lang.ref.FinalizerReference引发的内存泄漏
由 Finalizer 和 SocksSocketImpl 引起的 Fullgc 问题盘点
三. finalize()是一个对象逃逸被回收的最后渠道
FileInputStream，SocksSocketImpl都实现了Object的finalize()方法，以下称这些对象为Finalizable对象
public class CrashedFinalizable {
public static void main(String[] args) throws ReflectiveOperationException {
for (int i = 0; ; i++) {
new CrashedFinalizable();
// other code
}
}
@Override
protected void finalize() {
System.out.print("");
}
}
关于这里的实现 : 重写且方法内部有代码
Notice the finalize() method – it just prints an empty string to the console. If this method were completely empty, the JVM would treat the object as if it didn't have a finalizer. Therefore, we need to provide finalize() with an implementation, which does almost nothing in this case.
对应JVM的垃圾回收机制，这些实现了finalize()方法的对象会被绑定到一个Finalizer对象，Finalizer对象加入到java.lang.ref.Finalizer.ReferenceQueue队列中，此队列是个双向链表。因为有被引用, 此时GC是无法回收这些Finalizable对象的。但一旦Eden区太多，Survivor区放不下，则有可能直接进入老年代。
通过jstack可以看到有一个FinalizerThread线程，它用来处理队列中的对象，对队列中对象调用finalize()方法之后，Finalizable对象与Finalizer对象解除绑定，此时都没有被引用，最后两个一起等待被下一次GC回收掉。
- FinalizerThread的创建、启动
static {
ThreadGroup tg = Thread.currentThread().getThreadGroup();
for (ThreadGroup tgn = tg;
tgn != null;
tg = tgn, tgn = tg.getParent());
Thread finalizer = new FinalizerThread(tg);
finalizer.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY - 2);
finalizer.setDaemon(true);
finalizer.start();
}
- remove()弹出Finalizer对象。执行runFinalizer()
public void run() {
// in case of recursive call to run()
if (running)
return;
// Finalizer thread starts before System.initializeSystemClass
// is called. Wait until JavaLangAccess is available
while (!VM.isBooted()) {
// delay until VM completes initialization
try {
VM.awaitBooted();
} catch (InterruptedException x) {
// ignore and continue
}
}
final JavaLangAccess jla = SharedSecrets.getJavaLangAccess();
running = true;
for (;;) {
try {
Finalizer f = (Finalizer)queue.remove();
f.runFinalizer(jla);
} catch (InterruptedException x) {
// ignore and continue
}
}
}
}
- runFinalizer().**invokeFinalize()调用finalize()方法，把Finalizable对象的引用置空，Finalizable对象被抛弃，等待被GC回收的命运。
private void runFinalizer(JavaLangAccess jla) {
synchronized (this) {
if (hasBeenFinalized()) return;
remove();
}
try {
Object finalizee = this.get();
if (finalizee != null && !(finalizee instanceof java.lang.Enum)) {
jla.invokeFinalize(finalizee);
//把Finalizable对象的引用置空，Finalizable对象被抛弃
/* Clear stack slot containing this variable, to decrease
the chances of false retention with a conservative GC */
finalizee = null;
}
} catch (Throwable x) { }
super.clear();
}
FinalizerThread线程比主线程优先级低，所以FinalizerThread线程的处理速度则赶不上对象生成速度
设想如果是通过finalize()去close(), close()的作用则是释放资源(socket, file, etc), 这些都需要FD，如果不断的积累FD可能会出现"Too many open files in system"
四.为什么JVM要设置这种机制？
The main purpose of a finalizer is, however, to release resources used by objects before they're removed from the memory. A finalizer can work as the primary mechanism for clean-up operations, or as a safety net when other methods fail.
- 主要是针对一些资源对象操作时，由于一些异常以致资源无法释放，从而起到兜底释放资源的作用
总结：
- Finalizer机制的初衷是为了对资源兜底释放
- 过度和错误使用则可能造成Memory Leak或者OOM，最好不要使用，不可控，你可能把握不住
- baeldung这个网站确实不错
