面试题：Java内存管理与类的资源释放

Question

假设你正在开发一个使用了大量外部资源（如文件句柄、数据库连接）的Java类，在Java的内存管理机制下，如何确保这些资源能够被及时且正确地释放，避免资源泄漏？请结合具体代码示例说明。

Answer 1

在Java中，可以通过以下几种方式确保外部资源（如文件句柄、数据库连接）能及时且正确地释放，避免资源泄漏：

1. 使用try - finally块

在try块中获取资源并使用，在finally块中释放资源。这能保证无论try块中是否抛出异常，资源都能被释放。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class ResourceManagementTryFinally {
    public static void main(String[] args) {
        InputStream inputStream = null;
        try {
            inputStream = new FileInputStream("example.txt");
            // 处理文件内容
            int data;
            while ((data = inputStream.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (inputStream != null) {
                try {
                    inputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

2. 使用try - with - resources语句（Java 7及以上）

try - with - resources语句会自动关闭实现了AutoCloseable接口的资源。它更加简洁，并且能更好地处理异常。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class ResourceManagementTryWithResources {
    public static void main(String[] args) {
        try (InputStream inputStream = new FileInputStream("example.txt")) {
            int data;
            while ((data = inputStream.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

对于数据库连接，使用try - with - resources也类似：

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;
import java.sql.SQLException;

public class DatabaseResourceManagement {
    public static void main(String[] args) {
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
        String user = "root";
        String password = "password";

        try (Connection connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);
             Statement statement = connection.createStatement();
             ResultSet resultSet = statement.executeQuery("SELECT * FROM users")) {
            while (resultSet.next()) {
                System.out.println(resultSet.getString("username"));
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3. 自定义资源管理类实现AutoCloseable接口

如果有自定义的资源，也可以实现AutoCloseable接口，以便在try - with - resources中使用。

class CustomResource implements AutoCloseable {
    public CustomResource() {
        System.out.println("Custom resource created.");
    }

    public void performAction() {
        System.out.println("Performing action with custom resource.");
    }

    @Override
    public void close() throws Exception {
        System.out.println("Custom resource closed.");
    }
}

public class CustomResourceManagement {
    public static void main(String[] args) {
        try (CustomResource customResource = new CustomResource()) {
            customResource.performAction();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

通过以上方法，可以有效地管理外部资源，确保它们在使用完毕后被正确释放，避免资源泄漏。