以下代码块(每个代码块均相等)会导致意外错误吗?我可以依靠行为,还是可以更改?

                     // 1st
FileOutputStream f = new FileOutputStream(...);
                     // some io, not shown

                     // 2nd
                 f = new FileOutputStream(f.getFD());
                     // some io, not shown

                     // 3rd
                 f = new FileOutputStream(f.getFD());
                     // some io, not shown




static FileOutputStream ExampleFunction(FileOutputStream fos) {
    return new FileOutputStream(fos.getFD());
}
//              |-- 3rd ------| |-- 2nd ------| |-- 1st ----------------|
ExampleFunction(ExampleFunction(ExampleFunction(new FileOutputStream(...))))


我之前概述了两种可能的结果。我总是假设最糟糕的结果是,没有引用的对象将立即收集未引用的对象。接下来是关于第一个代码块的。

情况1:

当第二个FileOutputStream分配给f时,第一个输出流将不再具有任何引用,因此将被收集。完成后,底层文件描述符(在所有三个流之间共享)将被关闭。此时,第二个FileOutputStream上的任何IO操作(未显示)都将引发IOException。但是,第二个FileOutputStream保留对FileDescriptor的引用(现已关闭),以便第三个分配的RHS上的最后f.getFD()确实成功。当将第三个FileOutputStream分配给f时,将收集第二个输出流,并且基础FileDescriptor将再次关闭(我相信会生成IOException)。但是,第三次流上的任何IO都会再次失败。

情况2:

另外,FileDescriptor保留对已分配给它的所有可关闭对象的强引用。当将第二个FileOutputStream分配给f时,FileDescriptor维护对第一个FileOutputStream的引用,这样就不会对其进行收集和最终确定,从而使FileDescriptor保持打开状态。当第三个FileOutputStream分配给f时,所有三个流都由描述符引用,并且不符合收集条件。

测试用例:

我没有用于测试的JDK7,但显然案例1适用于(JDK7 FileDescriptor.java),除非未知的第三部分保存了引用或垃圾收集器做出了特定的豁免。

但是,JDK8显然更改了FileDescriptor来保存可关闭对象的列表,因此适用案例2(JDK8 FileDescriptor.java)。我可以使用以下测试程序来确认此行为(在openjdk8上):

import java.io.*;
import java.lang.ref.WeakReference;
import java.lang.Thread;
import java.lang.Runtime;
import java.lang.management.ManagementFactory;
import java.lang.management.OperatingSystemMXBean;
import com.sun.management.UnixOperatingSystemMXBean;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;


class TestThread extends Thread {
    static void gc() {
        System.gc();

        try {
            sleep(1000);
        }
        catch (InterruptedException e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        }
    }

    static void test(String message,
                     long fd_count_a,
                     ArrayList<WeakReference<FileOutputStream>> fw,
                     OperatingSystemMXBean os,
                     FileDescriptor fd
                     ) throws IOException {
        long fd_count_b = fd_count_b = ((UnixOperatingSystemMXBean) os).getOpenFileDescriptorCount() - fd_count_a;

        System.out.println("Results, " + message + ":");
        for (int  i=0; i<fw.size(); i++) {
            String prefix = "fw_" + String.valueOf(i);
            if (fw.get(i).get() == null) {
                System.out.println(prefix + ":\t\t" + "null");
                System.out.println(prefix + " open" + ":\t" + "no");
            } else {
                System.out.println(prefix + ":\t\t" + fw.get(i).get().toString());
                System.out.println(prefix + " open" + ":\t" + (fw.get(i).get().getFD().valid() ? "yes" : "no"));
            }
        }
        System.out.println("fd  :\t\t" + ((fd == null) ? "null" : fd.toString()));
        System.out.println("fds :\t\t" + String.valueOf(fd_count_b));
        System.out.println();
    }

    public void run() {
        try {
            run_contents();
        }
        catch (IOException e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        }
    }

    public void run_contents() throws IOException {
        FileOutputStream                        f       = null;
        WeakReference<FileOutputStream>         fw_1    = null;
        WeakReference<FileOutputStream>         fw_2    = null;
        WeakReference<FileOutputStream>         fw_3    = null;
        FileDescriptor                          fd      = null;

        OperatingSystemMXBean os = ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();

        long fd_count_a = fd_count_a = ((UnixOperatingSystemMXBean) os).getOpenFileDescriptorCount();

        f       = new FileOutputStream("/dev/null");
        fw_1    = new WeakReference<FileOutputStream>(f);
        f.write(1);
        gc();
        test("after fw_1", fd_count_a, new ArrayList<WeakReference<FileOutputStream>>(Arrays.asList(fw_1)), os, f.getFD());

        f       = new FileOutputStream(f.getFD());
        fw_2    = new WeakReference<FileOutputStream>(f);
        f.write(2);
        gc();
        test("after fw_2", fd_count_a, new ArrayList<WeakReference<FileOutputStream>>(Arrays.asList(fw_1, fw_2)), os, f.getFD());

        f       = new FileOutputStream(f.getFD());
        fw_3    = new WeakReference<FileOutputStream>(f);
        f.write(3);
        gc();
        test("after fw_3", fd_count_a, new ArrayList<WeakReference<FileOutputStream>>(Arrays.asList(fw_1, fw_2, fw_3)), os, f.getFD());

        f.close();

        gc();
        test("after closing stream", fd_count_a, new ArrayList<WeakReference<FileOutputStream>>(Arrays.asList(fw_1, fw_2, fw_3)), os, f.getFD());

        fd = f.getFD();

        f = null;

        gc();
        test("after dereferencing stream", fd_count_a, new ArrayList<WeakReference<FileOutputStream>>(Arrays.asList(fw_1, fw_2, fw_3)), os, fd);

        fd = null;

        gc();
        test("after dereferencing descriptor", fd_count_a, new ArrayList<WeakReference<FileOutputStream>>(Arrays.asList(fw_1, fw_2, fw_3)), os, fd);
    }
}

class Test {
    public static void main(String[] args) {
        TestThread t = new TestThread();
        t.start();

        try {
            t.join();
        }
        catch (InterruptedException e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        }
    }
}


具有以下输出:

Results, after fw_1:
fw_0:        java.io.FileOutputStream@7afd6488
fw_0 open:   yes
fd  :        java.io.FileDescriptor@743a95a7
fds :        1

Results, after fw_2:
fw_0:        java.io.FileOutputStream@7afd6488
fw_0 open:   yes
fw_1:        java.io.FileOutputStream@70050ff8
fw_1 open:   yes
fd  :        java.io.FileDescriptor@743a95a7
fds :        1

Results, after fw_3:
fw_0:        java.io.FileOutputStream@7afd6488
fw_0 open:   yes
fw_1:        java.io.FileOutputStream@70050ff8
fw_1 open:   yes
fw_2:        java.io.FileOutputStream@35079f9c
fw_2 open:   yes
fd  :        java.io.FileDescriptor@743a95a7
fds :        1

Results, after closing stream:
fw_0:        java.io.FileOutputStream@7afd6488
fw_0 open:   no
fw_1:        java.io.FileOutputStream@70050ff8
fw_1 open:   no
fw_2:        java.io.FileOutputStream@35079f9c
fw_2 open:   no
fd  :        java.io.FileDescriptor@743a95a7
fds :        0

Results, after dereferencing stream:
fw_0:        java.io.FileOutputStream@7afd6488
fw_0 open:   no
fw_1:        java.io.FileOutputStream@70050ff8
fw_1 open:   no
fw_2:        java.io.FileOutputStream@35079f9c
fw_2 open:   no
fd  :        java.io.FileDescriptor@743a95a7
fds :        0

Results, after dereferencing descriptor:
fw_0:        null
fw_0 open:   no
fw_1:        null
fw_1 open:   no
fw_2:        null
fw_2 open:   no
fd  :        null
fds :        0


但是,根据this bug report看来有一个推动作用-后来被还原并推迟了-以防止FileDescriptor保持对可关闭对象的强引用。

所以,我的问题是:


我对JDK7的假设是否正确-它的行为与JDK8不同?
我是否可以依靠JDK8的FileDescriptor的行为来保持对可闭合对象的强引用,或者在以后的JDK版本中将其还原?


编辑:我已经发布了后续问题Invalidate Stream without Closing

最佳答案

我可以依靠行为吗


您只能依赖在包,类,公共/受​​保护字段或公共/受保护方法javadocs或JLS中指定的内容。毕竟,Java实现不需要使用OpenJDK的类,它们可以从头开始重新实现接口。

当某些措辞不清楚时,查看实现可能会很有用,但是参考实现不是规范的一部分。

您可以依赖于特定于实现的行为,但在这种情况下,应通过适当的检查加以保护,并在可能的情况下提供后备代码路径,并进行明显记录。

据我了解,由于此类问题,不建议直接使用FileDescriptors。例如。 this question显示当拥有它的第一个流关闭时,android确实关闭了FD

09-26 00:02