Java: руководство для начинающих

Шилдт Герберт

Система “сборки мусора” в Java освобождает память от лишних объектов автоматически, действуя подспудно, незаметно и без всякого вмешательства со стороны программиста. “Сборка мусора” происходит следующим образом. Если ссылки на объект отсутствуют, то такой объект считается больше ненужным, и занимаемая им память в итоге освобождается. Эта утилизированная память может быть затем распределена для других объектов.

“Сборка мусора” происходит лишь время от времени по ходу выполнения программы. Она не состоится только потому, что существует один или несколько объектов, которые больше не используются. Следовательно, нельзя заранее знать или предположить, когда именно произойдет “сборка мусора”. Метод finalize

Существует возможность определить метод, который будет вызван непосредственно перед окончательным удалением

объекта из памяти. Этот метод называется finalize. Он позволяет убедиться, что объект больше не существует. Этот метод можно, например, использовать для закрытия файла, открытого проверяемым объектом.

Для того чтобы добавить в класс метод завершения, достаточно определить метод finalize . Исполняющая система Java вызовет этот метод перед фактическим удалением объекта. В теле метода finalize следует предусмотреть действия, которые должны быть выполнены непосредственно перед удалением объекта.

Ниже приведена общая форма метода finalize. protected void finalize { // здесь указывается код метода завершения }

Ключевое слово protected является здесь спецификатором, предотвращающим обращение к методу finalizeO за пределами класса. Этот и другие спецификаторы доступа подробнее рассматриваются в главе 6.

Следует, однако, иметь в виду, что метод finalize вызывается непосредственно перед операцией “сборки мусора” по отношению к удаляемому объекту. Но он не вызывается в том случае, если объект оказывается за пределами области действия. Поэтому заранее невозможно предсказать, когда и при каких условиях метод finalize будет выполнен. Так, если программа завершится до того, как будет запущена процедура “сборки мусора”, метод finalize не будет выполнен. Таким образом, данный метод не пригоден для корректного освобождения занятых ресурсов или для других специальных целей, а тем более для нормального завершения работы программы. Короче говоря, метод finalize имеет специальное назначение и поэтому редко требуется для завершения большинства программ.

Пример для опробования 4.2. Демонстрация "сборки мусора" и завершения ко^а

В связи с тем что “сборка мусора” начинается в произвольные моменты времени и выполняется в фоновом режиме, продемонстрировать ее действие не так-то просто, но это можно все же сделать с помощью метода finalize. Напомним, этот метод вызывается в тот момент, когда объект должен быть удален. Но, как пояснялось ранее, объект не обязательно удаляется именно тогда, когда необходимость в нем отпадает. Вместо этого система “сборки мусора” дожидается того момента, когда освобождение памяти может быть произведено наиболее эффективно. Чаще всего для этого должно накопиться достаточно большое количество неиспользуемых объектов. Поэтому для демонстрации “сборки мусора” с помощью метода finalize нужно создать и удалить как можно больше объектов, что и предстоит сделать в данном проекте.

Последовательность действий

Создайте новый файл Finalize.java.

Создайте класс FDemo, как показано ниже. class FDemo { int х;

FDemo(int i) { x = i;

}

// вызывается при утилизации объекта protected void finalize { System.out.println("Finalizing " + x); }

// формирует объект, который тотчас уничтожается void generator(int i) { FDemo о = new FDemo(i).;

} }

В конструкторе данного класса устанавливается значение переменной экземпляра х, определяемое передаваемым параметром. В данном примере переменная экземпляра х служит в качестве идентификатора объекта. При утилизации объекта метод finalize отображает значение переменной х. Обратите особое внимание на метод generator . В нем создается объект типа FDemo, который сразу же уничтожается. Этот метод будет использован в дальнейшем.

Создайте класс Finalize, как показано ниже.class Finalize { public static void main(String args[]) { int count; FDemo ob = new FDemo(0); /* А теперь сформировать большое количество объектов. В какой-то момент должна начаться "сборка мусора". Примечание: количество формируемых объектов, возможно, придется увеличить, чтобы принудить "сборку мусора". */ for(count=l; count < 100000; count++) ob.generator(count); } }

В классе Finalize сначала создается исходный объект ob типа FDemo. Затем из этого объекта формируется 100000 других аналогичных объектов. С этой целью вызывается метод generator для объекта ob. На различных этапах данного процесса вступает в действие процедура “сборки

мусора”. Частота активизации данной процедуры зависит от целого ряда факторов, в том числе от объема свободной памяти и типа операционной системы. Но в любом случае в какой-то момент вы увидите сообщения, выводимые на экран в процессе выполнения метода finalize . Если ни одного сообщения не появится, попробуйте увеличить число создаваемых объектов, изменив условие завершения цикла for.

Ниже приведен весь исходный код программы из файла Finalize.java. /* Пример для опробования 4.2. Демонстрация "сборки мусора" и метода finalize. */ class FDemo { int x; FDemo(int i) { x = i; } // вызывается при утилизации объекта protected void finalize { System.out.println("Finalizing " + x) ; } // формирует объект, который тотчас уничтожается void generator(int i) { FDemo о = new FDemo(i); } } class Finalize { public static void main(String args[]) { int count; FDemo ob = new FDemo(0); /* А теперь сформировать большое количество объектов. В какой-то момент должна начаться "сборка мусора". Примечание: количество формируемых объектов, возможно, придется увеличить, чтобы принудить "сборку мусора". */ for(count=l; count < 100000; count++) ob.generator(count); } } Ключевое слово this

И в завершение этой главы рассмотрим ключевое слово this. Когда метод вызывается, ему автоматически передается ссылка на вызывающий объект, т.е. тот объект, для которого вызывается данный метод. Эта ссылка обозначается ключевым словом this. Следовательно, ключевое слово this обозначает именно тот объект, по ссылке на который действует вызываемый метод. Для того чтобы стало яснее назначение ключевого слова this, рассмотрим сначала пример программы, в которой создается класс Pwr, в котором вычисляется результат возведения числа в некоторую целочисленную степень. class Pwr { double b; int e; double val; Pwr(double base, int exp) { b = base; e = exp; val = 1; if(exp==0) return; for( ; exp>0; exp—) val = val * base; } double get_pwr { return val; } } class DemoPwr { public static void main(String args[]) { Pwr x = new Pwr(4.0, 2); Pwr у = new Pwr(2.5, 1); Pwr z = new Pwr (5.7, 0); System.out.println(x.b + "raised to the 11 + x.e + " poweris " + x.get_pwr); System.out.println(y.b + "raised to the " + y.e + " power is 11 + y.get_pwrj; System.out.println(z .b + 11 raised to the " + z.e + " power is " + z.get pwr); } }

Как вам должно быть уже известно, в теле метода можно непосредственно обращаться к другим членам класса, не указывая имя объекта или класса. Так, в методе get_pwr имеется следующий оператор: return val;

Он означает, что из данного метода должна быть возвращена копия значения переменной val, связанной с вызывающим объектом. Этот оператор можно переписать следующим образом: return this.val;

где ключевое слово this ссылается на объект, для которого был вызван метод get_pwr . Следовательно, this.val — это ссылка на копию переменной val в данном объекте. Так, если бы метод get pwr был вызван для объекта х, ключевое слово this в приведенном выше операторе ссылалось бы на объект х. Оператор, в котором отсутствует ключевое слово this, на самом деле является не более чем сокращенной записью.

Ниже приведен исходный код класса Pwr, написанный с использованием ключевого слова this. class Pwr { double b; int e; double val; Pwr(double base, int exp) { this.b = base; this.e = exp; this.val = 1; if(exp==0) return; for( ; exp>0; exp—) this.val = this.val * base; } double get_pwr { return this.val; } }

На самом деле ни один программирующий на Java не напишет класс Pwr подобным образом, поскольку, добавляя ключевое слово this, он не получит никаких преимуществ. В то же время стандартная форма записи тех же самых операторов выглядит намного проще. Но в ряде случаев ключевое слово this может оказаться очень полезным. Например, синтаксис языка Java не запрещает использовать имена параметров или локальных переменных, совпадающие с именами глобальных переменных. В этом случае локальная переменная или параметр скрывает переменную экземпляра. А доступ к скрытой переменной экземпляра позволяет получить ключевое слово this. Так, приведенный ниже пример конструктора класса Pwr синтаксически правилен, но подобного стиля программирования рекомендуется все же избегать. Pwr(double b, int e) { // Здесь ключевое слово this обозначает ссылку // на переменные b и е, а не на параметры, this.b = b; this.e = е; val = 1; if(е==0) return; for( ; е>0; е—) val = val * b; }