java中假设的部分对象释放答案

【问题标题】：Hypothetical partial object dealocation in javajava中假设的部分对象释放
【发布时间】：2021-09-29 12:34:30
【问题描述】：

以下是一个假设问题。我很感兴趣，如果可以通过任何可以想象的晦涩手段（不安全的 API、JNI、ASM 等）以某种方式实现效果。这不是 XY 问题，我从不打算编写这样的代码！我只是对内部结构感到好奇。

假设我们在 Java 中有这个非常简单的层次结构：

class Cupcake {
    public String kind;
    // ...
}

class WholeRealityItself extends Cupcake {
    public Object[] wholeMatterOfUniverse;

    // transform internal state because reasons
    public performBigBangAndFluctuateACupcake() {
        // ... chaotic spacetime fluctuations produce a cupcake
        this.kind = "quantum_with_sprinkles";
    }
}

我们的流程如下：

WholeRealityItself reality = new WholeRealityItself();
reality.performBigBangAndFluctuateACupcake();
Cupcake cupcake = (Cupcake) reality; // upcast
// from now on the object will be only accessed via it's supertype and never downcast

言归正传：

我们创建一个子类型的对象，它分配了很多内存。
我们对此子类型对象执行一些内部状态转换。
我们将对象向上转换为它的超类型，从现在开始，我们将只通过它的超类型来引用它，并且永远不会向下转换

所以现在我们的 JVM 持有一个 Cupcake 对内部 WholeRealityItself 对象的引用，该对象的内存（程序员知道）将永远不会再被访问。是的，我知道引用和实际分配的对象是两个不同的东西，向上转换/向下转换使程序只是“重新解释”一个对象。

完全忽略了这样一个事实，即这种可憎的代码是不可用的，应该用理智的构建器/工厂/副本或其他东西代替，只是为了论证的缘故假设我们想要这样。 重点不在于如何达到同样的效果，而是以下是否可行：。

您能否强制缩小实际分配的 OBJECT 以将其内部结构从 WholeRealityItself 转换为 Cupcake 并强制释放 wholeMatterOfUniverse？

AKA - 你能以某种方式 对底层分配的OBJECT 进行切片吗？关于对象切片的最后一个问题来自大约 10 年前。

【问题讨论】：

好吧，为了让这在理论上成为可能，需要 WholeRealityItself 成为 final，这样我们就可以保证没有人可以编写一个仍然可以访问 wholeMatterOfUniverse 的子类，例如通过在 equals 的覆盖中使用它。
但我很确定在 JVM 中不可能有这样的事情 - 例如，这将为 C++ 中可能遇到的所有对象切片问题打开大门，而 Java 旨在避免这样的陷阱。
即使您编辑中的措辞是错误的：转换不会使 Java 重新解释一个对象（这就是它在 C 中的工作方式以及在 C++ 中的某些转换）。但在 Java 中，演员表只会重新解释引用。这是一个细微的差别，但由于您询问的是处于可实现性边缘的功能，因此这种区别很重要。

标签： java memory-management allocation

【解决方案1】：

您正在谈论向上转换，而您的对象没有任何反应。唯一的释放方法是在 cupecake 中有一个构造函数，它将另一个 cupecake 作为输入，并且只使用所需的部分。在你释放整个世界之后。

【讨论】：

【解决方案2】：

向上转换和向下转换都不会改变对象本身 - 它们只会影响编译器如何处理对对象的引用。

一个例子是重写方法：调用什么方法完全取决于对象的运行时类型，而不是编译器使用的引用类型：

class Cupcake {
    public String kind;
    // ...
    public void printMeOut() {
        System.out.println("Cupcake");
    }
}

class WholeRealityItself extends Cupcake {
    public Object[] wholeMatterOfUniverse;

    @Override
    public void printMeOut() {
        System.out.println("WholeRealityItself");
    }
    public performBigBangAndFluctuateACupcake() {
         //...
    }
}

在你的示例代码之后

WholeRealityItself reality = new WholeRealityItself();
reality.performBigBangAndFluctuateACupcake();
Cupcake cupcake = (Cupcake) reality; // upcast
// from now on the object will be only accessed via it's supertype and never downcast

无论上播后经过多长时间，现在每次调用 cupcake.printMeOut(); 都会打印出“WholeRealityItself”。

【讨论】：

我知道，我问的是下面的抽象层——实际分配的对象切片（所以更多的内存管理内部）——这可能吗？
@Tooster：不，不是你描述的那样。如果你有 reality.getCupcake() 这样的东西而不是演员表，那么你可以通过只返回你想要保留的数据来使其工作。

【解决方案3】：

AKA - 你能以某种方式对底层分配的对象进行切片吗？

不，你不能。

对象由堆节点表示。如果你做了任何干扰堆节点的大小或类型（类）的事情，你很可能会导致垃圾收集器崩溃。

我想，您可以使用抽象破坏（讨厌！）反射来识别null 并将其分配给子类添加的所有字段。但问题是你不能对子类重载的超类的方法做任何事情。如果这些方法引用了您已将 null 分配给的任何字段，并且 something 调用了它们，那么您有一个可能损坏（粉碎）的对象。

我的建议：使用 WholeRealityItself 对象的相关状态创建一个全新的 Cupcake 对象。会有不同的参考。处理它。

这个David Wheeler quotation 可能是相关的...

“计算机科学中的所有问题都可以通过另一个层次的间接性来解决。”

【讨论】：