Effective Java - item 8

finalizer와 cleaner 사용을 피하라

finalizer와 cleaner

Java에서는 객체 소멸자가 두 가지 존재한다.

1. finalizer Java 9부터 deprecated
2. cleaner Java 9 부터 finalizer의 대안으로 도입

cleaner가 finalizer보다 덜 위험하지만 예측할 수 없고, 느리고, 일반적으로 불필요하다. 그렇다면 불필요한 이유를 알아보자.

1. 실행 시점과 여부를 보장할 수 없다.

public class FileResource {
    private FileInputStream fis;
    
    public FileResource(String path) throws IOException {
        fis = new FileInputStream(path);
    }
    
    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        fis.close(); 
    }
}

위와 같은 예시에서 GC가 언제 실행될지 모르기 떄문에 finalizer도 언제 호출될지 알 수 없다. 따라서 상태를 영구적으로 수정하는 작업에서는 절대 finalizer나 cleaner을 사용하면 안된다. 데이터베이스 같은 공유 자원에서 락 해제를 객체 소멸자에 맡겨 놓으면 분산 시스템이 서서히 멈추기 때문이다.

2. finalizer는 GC의 효율을 떨어트릴 수 있다

• 성능 저하: finalizer가 있는 객체는 GC가 처리하는 과정이 훨씬 복잡해진다. 일반 객체는 GC가 한 번에 회수하지만 finalizer 객체는 여러 GC 사이클에 걸쳐서 회수된다.

• GC는 finalizer 객체를 다음과 같이 처리한다.

GC가 finalizer 객체를 발견 -> finalization queue에 등록 -> finalizer 스레드가 finalize() 실행 대기 -> 다음 GC 사이클에서야 메모리 회수

따라서 finalizer 큐에 객체가 쌓이면서 OutOfMemoryError 발생이 가능하다.

3. finalizer 공격에 노출될 수 있다.

생성자나 직렬화 과정에서 예외를 발생시켜 객체 생성에 실패하더라도 생성 실패한 객체의 finalizer는 실행되어 완전히 생성되지 않은 객체에 접근이 가능해져 보안의 위험이 발생한다.

finalizer와 cleaner의 대안

1. AutoCloseable의 구현
2. 인스턴스를 사용하고 난 다음에 close() 메서드 사용
3. try-with-resources

public class Room implements AutoCloseable {
    private static final Cleaner cleaner = Cleaner.create();
    
    private static class State implements Runnable {
        int numJunkPiles; 
        
        State(int numJunkPiles) {
            this.numJunkPiles = numJunkPiles;
        }
        
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("방 청소");
            numJunkPiles = 0;
        }
    }
    
    private final State state;
    private final Cleaner.Cleanable cleanable;
    
    public Room(int numJunkPiles) {
        state = new State(numJunkPiles);
        cleanable = cleaner.register(this, state);
    }
    
    @Override
    public void close() {
        cleanable.clean();
    }
}

이 코드는 Room의 cleaner를 단지 안전망으로 사용한 코드이다. 모든 Room 생성을 try-with- resourrces 블록으로 감싼다면 자동 청소는 전혀 필요하지 않다.

try (Room room = new Room(7)) {
    System.out.println("방 사용");
}

잘 짜인 코드의 예시이다. try 블록이 끝나면 자동으로 room.close()를 호출하고 -> cleanable.clean() -> state.run()을 호출하게 되어 정상적으로 방청소를 출력하게 된다.

new Room(99);

반면 다음과 같이 사용한다면 쓰레기가 99개인 state가 생성되고 cleaner에 등록된다. -> Room의 객체 참조가 없어서 GC의 대상이 되지만 언제 GC가 실행될지는 보장이 되지 않기떄문에 사용하는 것을 지양해야한다.

결론

• finalizer는 Deprecated이며, cleaner도 느리고 비결정적이라 일반 코드에서 불필요하다.
• 자원 해제의 유일한 확실한 방법은 close() 이며 try-with-resources를 통해 결정적 해제를 보장하라.
• Cleaner는 프로세스 종료 시 보장되지 않고 성능 비용이 있으므로 예외적으로만 안전망으로 사용한다.