为什么需要关闭 Java 中文件打开的连接？

Question

我读过该文件是非托管资源，不会被垃圾收集器处理。

如果您不关闭文件，我确信如果没有任何内容引用该文件，对该文件的引用将被垃圾收集。那么究竟是什么保持开放呢？是操作系统级别的东西吗？就像 SQL 连接一样，我知道操作系统保持 TCP 端口打开，您最终可能会耗尽端口。但是对于文件来说，保持打开状态的是什么？

Answer 1

由于包装资源的finalize()类中的方法，垃圾收集器最终可能会释放操作系统资源。然而，在未来的某个时刻释放操作系统资源还不够。

特别是有两个问题：

1. 您可能会在 GC 有机会运行之前就达到操作系统限制。达到这样的限制不会像堆空间耗尽那样触发自动 GC。
2. 即使您释放了操作系统资源，您可能仍然拥有不会被刷新的应用程序级缓冲区。

例如，Debian Linux 的默认打开文件限制为 1024，以防止行为不当的程序自行执行 DoS。考虑这个程序，每次迭代最好只使用一个 FD：

import java.io.*;
class Foo {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    for(int i=0; i<2000; i++) {
      FileInputStream fis = new FileInputStream("Foo.java");
    }
  }
}

运行它时会发生以下情况：

$ java Foo
Exception in thread "main" java.io.FileNotFoundException: Foo.java (Too many open files)
        at java.io.FileInputStream.open0(Native Method)
        at java.io.FileInputStream.open(FileInputStream.java:195)
        at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:138)
        at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:93)
        at Foo.main(Foo.java:5)

如果您手动关闭该文件，则不会发生这种情况。

这是将字符串写入文件然后将其读回的程序的另一个示例：

import java.io.*;
class Foo {
  static void writeConfig(String s) throws IOException {
    BufferedWriter fw = new BufferedWriter(new FileWriter("config.txt"));
    fw.write(s);
    System.out.println("Successfully wrote config");
  }
  static String readConfig() throws IOException {
    BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("config.txt"));
    return reader.readLine();
  }
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    writeConfig("Hello World");
    System.gc();  // Futile attempt to rely on the GC
    String input = readConfig();
    System.out.println("The config string is: " + input);
  }
}

这是你得到的：

$ java Foo
Successfully wrote config
The config string is: null

写入的字符串未写入文件。如果您关闭了 BufferedWriter，这将不是问题。