内部类与垃圾回收：Java 8与新版Java的行为差异及变更疑问

面试时遇到这样一个问题：面试官展示了一段Java代码，询问它在Java 8和最新版Java（Java 23）中的输出结果。按照以往的理解，非静态内部类B持有外部类A的实例引用，所以只要B还存活，A就无法被垃圾回收（GC），这也是Java 8中的实际表现。但面试官演示在Java 23中A可以被GC回收，随后问这个变更始于哪个Java版本，以及背后的原因。

测试代码 #

class A {
    class B {
        @Override
        protected void finalize() throws Throwable {
            System.out.println("B destroy");
        }
    }

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        System.out.println("A destroy");
    }
}

public class Solution {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        A a = new A();
        A.B b = a.new B();
        a = null;
        System.gc();
        System.out.println("finish gc");
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("finish sleep");
    }
}

不同版本输出 #

Java 8输出

finish gc
finish sleep

Java 23输出

finish gc
A destroy
finish sleep

问题解答 #

• 变更起始版本：该行为变更始于Java 16。
• 原因解析：
  在Java 16之前，不管非静态内部类有没有实际用到外部类的成员（字段、方法），都会持有外部类实例的强引用——这就导致只要内部类实例还活着，外部类实例就永远不会被GC回收。
  从Java 16开始，编译器加入了针对性优化：如果非静态内部类完全没有访问外部类的任何成员，那么它对外部类实例的引用会被替换为弱引用。在这段测试代码里，B类只是重写了finalize方法，根本没用到A类的任何成员，所以B持有的是A的弱引用。当main方法把a置为null后，A实例就没有了任何强引用，GC就可以正常回收它，进而触发A destroy的输出。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者maplemaple