农行1面：说说 final,finally,finalize的区别

发表于 2024-10-10 更新于 2024-10-09 分类于 Java 阅读次数：本文字数： 3.5k 阅读时长 ≈ 3 分钟

你好，我是猿java。

在 Java中，“final”、“finally”和“finalize”是三个不同的关键字或方法，尽管它们的名字相似，但在功能和用途上却有显著的区别，这篇文章我们继续分析一篇农行1面的题目：说说 final，finally，finalize的区别。

final

final是一个保留关键字，用于修饰类、方法和变量。在 Java 中，final 关键字的主要作用是限制，并且确保某些行为不会被改变。主要表现如下：

final变量：一旦被初始化就不能再被改变，即常量。当声明一个变量为final时，必须在定义的时候进行初始化，或者在构造器中初始化，从而确保对应的指针不会再指向其他对象。
final方法：不能被子类重写（override）。这样确保方法行为保持一致，不被子类改变。
final类：不能被继承。通过将整个类声明为final，防止其他类从它继承。例如，String类就是一个final类，这样可以保证字符串的不可变性。

下面给出几个 final的使用示例：

final变量：用于创建常量，在定义时必须初始化，减少错误和提高易读性：

1	final double PI = 3.14159;

final方法：确保方法的一致性和安全性，避免被子类篡改：

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public final void display() {
    System.out.println("This is a final method.");
}

final类：类被声明为 final，意味着这个类不能被继承。这确保了类的实现不能被其他类修改或扩展。

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public final class Constants {
    public static final String APP_NAME = "FinalDemoApp";
}

finally

finally 是 Java 中的一个关键字，主要用于异常处理结构中。它通常与 try 和 catch 块联用，是异常处理机制中一个非常重要的部分。finally 的执行是几乎保证的，无论是否发生异常，即便在 try 块中有 return、break 或者 continue 语句，finally 块仍然会执行。但有极少数情况下可能不会执行，例如：

如果在 try 或 catch 块中调用了 System.exit() 方法，程序会退出，finally 块不会执行。
如果 JVM 出现了故障，比如操作系统层面的崩溃，这些都是程序无法控制的情况。

使用场景

在实际处理异常时，finally 块用于保证一些重要的清理操作，例如关闭资源，释放锁等，通常用于处理以下 3种场景：

1. 资源管理

在编程实践中，资源（如文件、数据库连接、网络连接等）的管理非常重要。finally 块可以用来确保这些资源在使用后被正确关闭、释放，避免资源泄漏。如下示例代码：

FileInputStream fileInput = null;
try {
    fileInput = new FileInputStream("example.txt");
    // 处理文件
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (fileInput != null) {
        try {
            fileInput.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. 恢复状态

在异常处理过程中，系统可能会因为异常而处于一种不一致的状态。finally 块可以用来清理或者恢复这种状态，例如重置修改过的变量。如下示例代码：

Lock lock = new ReentrantLock();
try {
    lock.lock();
    // 执行一些可能抛出异常的操作
} finally {
    lock.unlock(); // 确保锁总是会被释放
}

3.清除事务

在事务处理中，无论事务是否成功，finally 块可以用来保证事务的闭合或清理等后续操作。例如在数据库事务中，确保连接关闭。如下示例代码：

Connection conn = null;
try {
    conn = DriverManager.getConnection(DB_URL, USER, PASS);
    conn.setAutoCommit(false);
    // 执行多步数据库操作，可能抛出异常
    conn.commit(); // 提交事务
} catch (SQLException e) {
    if (conn != null) {
        try {
            conn.rollback(); // 回滚事务
        } catch (SQLException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
    e.printStackTrace();
} finally {
    try {
        if (conn != null) conn.close();
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

finalize

finalize() 是 JavaObject 类的一个方法，它允许对象在被垃圾收集器回收之前执行清理操作。尽管在早期的 Java 版本中，finalize() 方法被设计用于释放对象所持有的非 Java 语言的资源，例如关闭文件或网络连接，但是在现代 Java 开发中，finalize() 已不再被推荐使用，其原因主要在于它的许多不确定性和低效性。Oracle 已建议开发者使用其他方式进行资源管理，尤其是在 Java 9 及以后版本中，finalize() 已被标记为过时（deprecated）。

`finalize()` 的基本原理

1. 垃圾回收机制：

在 Java 中，垃圾回收器（Garbage Collector, GC）负责自动回收不再被引用的对象以释放内存。
当垃圾回收器确定一个对象不再被引用时，它会在该对象上调用 finalize() 方法，前提是该对象未被标记为不可及状态。

2.生命周期：

该方法可以被重写用于执行特定的清理任务，比如释放非托管资源。
finalize() 方法只会被调用一次，即便对象在 finalize() 方法中重新被引用，这个方法也不会被再次调用。

使用 `finalize()` 的问题

不确定性：Java 的垃圾回收器无法保证 finalize() 方法会在对象死亡后立即执行。执行时间实际上是由 JVM 的垃圾收集来决定，这可能导致延迟清理和资源延迟释放。
性能问题: 使用 finalize() 会增加 GC 的负担，因为对象需要被多次标记和遍历，导致一定的性能开销。
错误处理: 如果 finalize() 方法抛出异常，GC 只会忽略，异常不会传播，这会导致难以调试的问题。
无法保证调用: 在程序正常终止之前，不一定会触发 GC，因此无法保护重要资源的释放。

使用示例

public class MyClass {
  @Override
  protected void finalize() throws Throwable {
    // 执行一些清理操作
  }
}

三者对比

控制级别

final是编译时属性，用于类设计和限制，避免继承和重写。
finally是运行时捕获异常处理后的保障机制，用于资源管理。
finalize是执行时的垃圾回收机制的一部分，但不再建议使用。

用途

final用于提供不可变性、继承控制、重写控制。
finally用于异常处理中的资源清理。
finalize过时的资源清理方法，替代为try-with-resources，try-with-resources极大提升了代码的可读性和可靠性。

总结

本文我们详细地分析了final、finally和finalize以及它们之间的对比，实际上它们之间没有什么直接关联，只是单词的前 5个字符相同，所以在很多面试题中，经常把它们放在一起进行对比。对于这 3个关键字或者方法的建议是：

重点理解final关键字的使用
重点掌握finally在异常处理中的使用
finalize方法已经不再推荐，只需要了解

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