11.4.3 對象的finalize()方法簡介
當垃圾回收器將要釋放無用對象的內存時，先調用該對象的finalize()方法。如果在程序終止之前垃圾回收器始終沒有執行垃圾回收操作，那么垃圾回收器將始終不會調用無用對象的finalize()方法。在Java的Object祖先類中提供了protected類型的finalize()方法，因此任何Java類都可以覆蓋finalize()方法，在這個方法中進行釋放對象所占的相關資源的操作。
Java虛擬機的垃圾回收操作對程序完全是透明的，因此程序無法預料某個無用對象的finalize()方法何時被調用。另外，除非垃圾回收器認為程序需要額外的內存，否則它不會試圖釋放無用對象占用的內存。換句話說，以下情況是完全可能的：一個程序只占用了少量內存，沒有造成嚴重的內存需求，于是垃圾回收器沒有釋放那些無用對象占用的內存，因此這些對象的finalize()方法還沒有被調用，程序就終止了。
程序即使顯式調用System.gc()或Runtime.gc()方法，也不能保證垃圾回收操作一定執行，因此不能保證無用對象的finalize()方法一定被調用。
11.4.4 對象的finalize()方法的特點
對象的finalize()方法具有以下特點：
垃圾回收器是否會執行該方法及何時執行該方法，都是不確定的。
finalize()方法有可能使對象復活，使它恢復到可觸及狀態。
垃圾回收器在執行finalize()方法時，如果出現異常，垃圾回收器不會報告異常，程序繼續正常運行。
下面結合一個具體的例子來解釋finalize()方法的特點。例程11-13的Ghost類是一個帶實例緩存的不可變類，它的finalize()方法能夠把當前實例重新加入到實例緩存ghosts中。
例程11-13 Ghost.java
import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
public class Ghost {
private static final Map<String,Ghost> ghosts=new HashMap<String,Ghost>();
private final String name;
public Ghost(String name) {
this.name=name;
}
public String getName(){return name;}
public static Ghost getInstance(String name){
Ghost ghost =ghosts.get(name);
if (ghost == null) {
ghost=new Ghost(name);
ghosts.put(name,ghost);
}
return ghost;
}
public static void removeInstance(String name){
ghosts.remove(name);
}
protected void finalize()throws Throwable{
ghosts.put(name,this);
System.out.println("execute finalize");
//throw new Exception("Just Test");
}
public static void main(String args[])throws Exception{
Ghost ghost=Ghost.getInstance("IAmBack"); //①
System.out.println(ghost); //②
String name=ghost.getName(); //③
ghost=null; //④
Ghost.removeInstance(name); //⑤
System.gc(); //⑥
//把CPU讓給垃圾回收線程
Thread.sleep(3000); //⑦
ghost=Ghost.getInstance("IAmBack"); //⑧
System.out.println(ghost); //⑨
}
}
運行以上Ghost類的main()方法，一種可能的打印結果為：
Ghost@3179c3
execute finalize
Ghost@3179c3
以上程序創建了3個對象：1個Ghost對象、1個常量字符串“IAmBack”及1個HashMap對象。當程序執行完main()方法的第③行時，內存中引用變量與對象之間的關系如圖11-9所示。
圖11-9 Ghost對象與其他對象及引用變量的關系
當執行完第④行時，ghost變量被置為null，此時Ghost對象依然被ghosts屬性間接引用，因此仍然處于可觸及狀態。當執行完第⑤行時，Ghost對象的引用從HashMap對象中刪除，Ghost對象不再被程序引用，此時進入可復活狀態，即變為無用對象。
第⑥行調用System.gc()方法，它能提高垃圾回收器盡快執行垃圾回收操作的可能性。假如垃圾回收器線程此刻獲得了對CPU的使用權，它將調用Ghost對象的finalize()方法。該方法把Ghost對象的引用又加入到HashMap對象中，Ghost對象又回到可觸及狀態，垃圾回收器放棄回收它的內存。執行完第⑧行，ghost變量又引用這個Ghost對象。
假如對finalize()做一些修改，使它拋出一個異常：
protected void finalize()throws Throwable{
ghosts.put(name,this);
System.out.println("execute finalize");
throw new Exception("Just Test");
}
程序的打印結果不變。由此可見，當垃圾回收器執行finalize()方法時，如果出現異常，垃圾回收器不會報告異常，也不會導致程序異常中斷。
假如在程序運行中，垃圾回收器始終沒有執行垃圾回收操作，那么Ghost對象的finalize()方法就不會被調用。讀者不妨把第⑥行的System.gc()和第⑦行的Thread.sleep(3000)方法注釋掉，這樣更加可能導致finalize()方法不會被調用，此時程序的一種可能的打印結果為：
Ghost@3179c3
Ghost@310d42
從以上打印結果可以看出，由于Ghost對象的finalize()方法沒有被執行，因此這個Ghost對象在程序運行期間始終沒有復活。當程序第二次調用Ghost.getInstance("IAmBack")方法時，該方法創建了一個新的Ghost對象。
值得注意的是，以上例子僅僅用于演示finalize()方法的特性，在實際應用中，不提倡用finalize()方法來復活對象。可以把處于可觸及狀態的對象比做活在陽間的人，把不處于這個狀態的對象（無用對象）比做到了陰間的人。程序所能看見和使用的是陽間的人，假如閻王經常悄悄地讓幾個陰間的人復活，使他們在程序毫不知情的情況下溜回陽間，這只會擾亂程序的正常執行流程。
11.4.5 比較finalize()方法和finally代碼塊
在Object類中提供了finalize()方法，它的初衷是用于在對象被垃圾回收器回收之前，釋放所占用的相關資源，這和try…catch…finally語句的finally代碼塊的用途比較相似。但由于垃圾回收器是否會執行finalize()方法及何時執行該方法，都是不確定的，因此在程序中不能用finalize()方法來完成同時具有以下兩個特點的釋放資源的操作。
必須執行。
必須在某個確定的時刻執行。
具有以上特點的操作更適合于放在finally代碼塊中。此外，可以在類中專門提供一個用于釋放資源的公共方法，最典型的就是java.io.InputStream和java.io.OutputStream類的close()方法，它們用于關閉輸入流或輸出流。當程序中使用了一個輸入流時，在結束使用前應該確保關閉輸入流。
InputStream in;
try{
InputStream in=new FileInputStream("a.txt");
…
}catch(IOException e){
…
}finally{
try{in.close();}catch(IOException e){…}
}
在多數情況下，應該避免使用finalize()方法，因為它會導致程序運行結果的不確定性。在某些情況下，finalize()方法可用來充當第二層安全保護網，當用戶忘記顯式釋放相關資源時，finalize()方法可以完成這一收尾工作。盡管finalize()方法不一定會被執行，但是有可能會釋放資源，這總比永遠不會釋放資源更安全。
可以用自動洗衣機的關機功能來解釋finalize()方法的用途。自動洗衣機向用戶提供了專門的關機按鈕，這相當于AutoWasher類的close()方法，假如用戶忘記關機，相當于忘記調用AutoWasher對象的close()方法，那么自動洗衣機會在洗衣機停止工作后的1個小時內自動關機，這相當于調用finalize()方法。當然，這個例子不是太貼切，因為如果用戶忘記關機，洗衣機的自動關機操作總會被執行。