最近一直在研究java資源關閉的檢查規則，發現市面上開源的工具針對資源關閉的檢測都存在一定不足，同時也無法滿足我們業務的需求。所以火線團隊針對資源關閉進行了深度的研究，取得了一些不錯的進展，但是過程的艱辛也遠超了我們的預料。現在就跟大家聊聊我們的心路歷程，從為什麼開始。

1. 為什麼要手動關閉Java資源物件？

首先解釋Java的資源物件，它主要包括IO物件，資料庫連線物件。比如常見的InputStream、OutputStream、Reader、Writer、Connection、Statement、ResultSet、Socket等等，先程式碼列舉一個示例：

FileInputStream f = new
 
 FileInputStream("sample.txt");
f.close();//f物件即需要手動關閉的資源物件

上述程式碼中f物件即需要手動關閉的資源物件。
如果類似的資源物件沒有及時的手動關閉，這個物件就會一直佔據記憶體，當這樣的物件越來越多，那記憶體被佔用的就會越來越多，久而久之就可能造成OutOfMemory，俗稱記憶體溢位。

這時應該有人會問，Java不是有自己的垃圾回收機制GC麼？不是可以自動回收麼？
這個問題問的好，我也一度非常困惑。
首先我們先了解一下GC的原理：
在Java中，當沒有物件引用指向原先分配給某個物件的記憶體時，該記憶體便成為垃圾。JVM的一個系統級執行緒會自動釋放該記憶體塊。垃圾回收意味著程式不再需要的物件是”無用資訊”，這些資訊將被丟棄。當一個物件不再被引用的時候，記憶體回收它佔領的空間，以便空間被後來的新物件使用。

首先GC只能回收記憶體。至於各種stream之類，他們下邊一般還開啟了各種其他的系統資源，比如檔案，比如輸入輸出裝置（鍵盤/螢幕等），等等。而這些裝置第一是不能自動關閉（因為誰知道你程式要用它到什麼時候啊），另一個系統內數量有限（比如鍵盤/螢幕同一時間只有一個）。最後，檔案和資料庫連線之類的東西還存在讀寫鎖定的問題。這些都導致使用者必須手動處理這些資源的開啟和關閉。

其次為了“避免”程式設計師忘了自己釋放那些資源，Java提供了finalizer、PhantomReference之類的機制來讓程式設計師向GC註冊“自動回撥釋放資源”的功能。但GC回撥它們的時機不確定，所以只應該作為最後手段來使用，主要手段還是自己關閉最好。

PS：關於GC其實有很多的知識可以深度挖掘，比如各種回收演算法，finalize()方法等等，大家感興趣的話可以自行搜尋研究，我就不班門弄斧了。

2. 怎樣正確的手動關閉Java資源物件？

先說一種最常見的關閉方式，在finally中進行關閉：

FileInputStream f;
try{
    f= new FileInputStream("sample.txt");
    //something that uses f and sometimes throws an exception
}
catch(IOException ex){
    /* Handle it somehow */
}
finally{
    f.close();
}

這裡在finally中進行資源物件關閉屬於Best Practice。因為即使物件f在使用的過程中出現異常，也能保證程式不會跳過後續的關閉操作。

特別注意，自從Java1.7開始，支援了try-with-resources寫法，即將資源物件宣告的過程放在try()的括號裡面，這樣java在資源物件使用完成之後會自動關閉。

    try (
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("E:\\A.txt");
            BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
            DataOutputStream out = new DataOutputStream(bufferedOutputStream)
            )
    {       
        out.write(data1);
    } catch (Exception e) {
        // TODO: handle exception
    }

另外還有一些第三方庫提供了一些統一的關閉處理方法，例如

import org.apache.commons.io.IOUtils;
public static void main(String[] args) throws Exception{
    FileOutputStream fileOutputStream = null;
    BufferedOutputStream bufferedOutputStream=null;
    DataOutputStream out=null;
    byte[] data1 = "這個例子測試檔案寫".getBytes("GB2312");
    try {       
        fileOutputStream = new FileOutputStream("E:\\A.txt");
        bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
        out = new DataOutputStream(bufferedOutputStream);
        out.write(data1);
    } catch (Exception e) {
        // TODO: handle exception
    } finally {
        IOUtils.closeQuietly(out);
    }
}

這個apache提供的IOUtils類庫可以通過IOUtils.closeQuietly(e)的形式關閉資源物件，實際內部實現依然是呼叫.close()方法。內部實現程式碼如下：

public static void closeQuietly(final Closeable closeable) {
337       try {
338            if (closeable != null) {
339                closeable.close();
340            }
341        } catch (final IOException ioe) {
342            // ignore
343        }
344    }

以上就是手動關閉Java資源物件的幾種推薦寫法，希望對大家有所幫助。

為防止篇幅過長，這只是系列文章的第一篇，我將在下一篇繼續講述在判斷資源關閉時，有哪些不為人知的特殊情況需要考慮。
敬請期待。

參考文獻：