使用Jakarta Commons Pool处理对象池化
恰当地使用对象池化技术，可以有效地减少对象生成和初始化时的消耗，提高系统的运行效率。Jakarta Commons Pool组件提供了一整套用于实现对象池化的框架，以及若干种各具特色的对象池实现，可以有效地减少处理对象池化时的工作量，为其它重要的工作留下更多的 精力和时间。<!----><!----> <!---->
创建新的对象并初始化的操 作，可能会消耗很多的时间。在这种对象的初始化工作包含了一些费时的操作（例如，从一台位于20,000千米以外的主机上读出一些数据）的时候，尤其是这 样。在需要大量生成这样的对象的时候，就可能会对性能造成一些不可忽略的影响。要缓解这个问题，除了选用更好的硬件和更棒的虚拟机以外，适当地采用一些能 够减少对象创建次数的编码技巧，也是一种有效的对策。对象池化技术（Object Pooling）就是这方面的著名技巧，而Jakarta Commons Pool组件则是处理对象池化的得力外援。
对象池化的基本思路是：将用过的对象保存起来，等下一次需要这种对象的时候，再拿出来重复使用，从而在一定程度上减少频繁创建对象所造成的开销。用于充当保存对象的“容器”的对象，被称为“对象池”（Object Pool，或简称Pool）。
对于没有状态的对象（例如String），在重复使用之前，无需进行任何处理；对于有状态的对象（例如 StringBuffer），在重复使用之前，就需要把它们恢复到等同于刚刚生成时的状态。由于条件的限制，恢复某个对象的状态的操作不可能实现了的话， 就得把这个对象抛弃，改用新创建的实例了。
并非所有对象都适合拿来池化――因为维护对象池也要造成一定开销。对生成时开销不大的对象进行池化，反而可能会出现“维护对象池的开销”大于“生成新对象的开销”，从而使性能降低的情况。但是对于生成时开销可观的对象，池化技术就是提高性能的有效策略了。
Jakarta Commons Pool是一个用于在Java程序中实现对象池化的组件。它的基本情况是：
- 主要作者：Morgan Delagrange、Geir Magnusson、Craig McClanahan、Rodney Waldhoff、David Weinrich和Dirk Verbeeck
- 最新版本：1.1
- 所含包数：2个（org.apache.commons.pool和org.apache.commons.pool.impl）
- 所含类数：21个（其中有4个抽象类和6个接口）
- 适用平台：Java 2, Standard Edition.
- 单纯地使用Pool组件不需要太多的Java 2的知识和经验，对语法和基本概念（对象、异常、类、接口、实例、继承和实现等）有一般了解即可。
为了顺利的按照本文中提到的方法使用Pool组件，除去Java 2 SDK外，还需要先准备下列一些东西：
- Jakarta Commons Pool
- 所需版本：1.0.1+
- 下载地址： http://jakarta.apache.org/commons/pool
- 作用：处理对象池化
- Jakarta Commons Collections
- 所需版本：2.1+
- 下载地址： http://jakarta.apache.org/commons/collections
- 作用：支持Jakarta Commons Pool的运行
以上两种软件均有已编译包和源代码包两种形式可供选择。一般情况下，使用已编译包即可。不过建议同时也下载源代码包，作为参考资料使用。
如果打算使用源代码包自行编译，那么还需要准备以下一些东西：
- Ant
- 所需版本：1.5.3+
- 下载地址： http://ant.apache.org
- 作用：运行编译用脚本
- JUnit
- 所需版本：3.8.1+
- 下载地址： http://www.junit.org
- 作用：编译和运行单元测试
具体的编译方法，可以参看有关的Ant文档。
将解压或编译后得到的commons-pool.jar和commons-collections.jar放入CLASSPATH，就可以开始使用Pool组件了。
在Pool组件中，对象池化的工作被划分给了三类对象：
- PoolableObjectFactory用于管理被池化的对象的产生、激活、挂起、校验和销毁；
- ObjectPool用于管理要被池化的对象的借出和归还，并通知PoolableObjectFactory完成相应的工作；
- ObjectPoolFactory则用于大量生成相同类型和设置的ObjectPool。
相应地，使用Pool组件的过程，也大体可以划分成“创立PoolableObjectFactory”、“使用ObjectPool”和可选的“利用ObjectPoolFactory”三种动作。
Pool组件利用PoolableObjectFactory来照看被池化的对象。ObjectPool的实例在需要处理被池化的对象的产生、激活、挂起、校验和销毁工作时，就会调用跟它关联在一起的PoolableObjectFactory实例的相应方法来操作。
PoolableObjectFactory是在org.apache.commons.pool包中定义的一个接口。实 际使用的时候需要利用这个接口的一个具体实现。Pool组件本身没有包含任何一种PoolableObjectFactory实现，需要根据情况自行创 立。
创立PoolableObjectFactory的大体步骤是：
- 创建一个实现了PoolableObjectFactory接口的类。
import org.apache.commons.pool.PoolableObjectFactory; public class PoolableObjectFactorySample implements PoolableObjectFactory { private static int counter = 0; }
- 为这个类添加一个Object makeObject()方法。这个方法用于在必要时产生新的对象。
public Object makeObject() throws Exception { Object obj = String.valueOf(counter++); System.err.println("Making Object " + obj); return obj; }
- 为这个类添加一个void activateObject(Object obj)方法。这个方法用于将对象“激活”――设置为适合开始使用的状态。
public void activateObject(Object obj) throws Exception { System.err.println("Activating Object " + obj); }
- 为这个类添加一个void passivateObject(Object obj)方法。这个方法用于将对象“挂起”――设置为适合开始休眠的状态。
public void passivateObject(Object obj) throws Exception { System.err.println("Passivating Object " + obj); }
- 为这个类添加一个boolean validateObject(Object obj)方法。这个方法用于校验一个具体的对象是否仍然有效，已失效的对象会被自动交给destroyObject方法销毁
public boolean validateObject(Object obj) { boolean result = (Math.random() > 0.5); System.err.println("Validating Object " + obj + " : " + result); return result; }
- 为这个类添加一个void destroyObject(Object obj)方法。这个方法用于销毁被validateObject判定为已失效的对象。
public void destroyObject(Object obj) throws Exception { System.err.println("Destroying Object " + obj); }
最后完成的PoolableObjectFactory类似这个样子：
PoolableObjectFactorySample.java
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import org.apache.commons.pool.PoolableObjectFactory;
public class PoolableObjectFactorySample
implements PoolableObjectFactory {
private static int counter = 0;
public Object makeObject() throws Exception {
Object obj = String.valueOf(counter++);
System.err.println("Making Object " + obj);
return obj;
}
public void activateObject(Object obj) throws Exception {
System.err.println("Activating Object " + obj);
}
public void passivateObject(Object obj) throws Exception {
System.err.println("Passivating Object " + obj);
}
public boolean validateObject(Object obj) {
/* 以1/2的概率将对象判定为失效 */
boolean result = (Math.random() > 0.5);
System.err.println("Validating Object "
+ obj + " : " + result);
return result;
}
public void destroyObject(Object obj) throws Exception {
System.err.println("Destroying Object " + obj);
}
}
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