一个GCRoot不可达的对象，会立刻被垃圾回收吗？

一时失言乱红尘 2023-01-05 12:18 142阅读 0赞

![sJ9ouR.png][]

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。

![sGzl1s.png][]

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。

> **注意：这里其实就是一道面试题，我在看牛客网上的面经时，看到有人被问到过。也就是GCRoot不可达的对象，会立刻被垃圾回收吗？**

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。

> Mat工具是一个插件，也可以自己下载一个。下载完成之后打开我们刚刚生成的a.dump即可。

下面这张图就是分析的结果：

![sGzQpj.png][]

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。

![sGz1cn.png][]

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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[sGzl1s.png]: https://s3.ax1x.com/2021/01/12/sGzl1s.png
[sGzQpj.png]: https://s3.ax1x.com/2021/01/12/sGzQpj.png
[sGz1cn.png]: https://s3.ax1x.com/2021/01/12/sGz1cn.png