对象池技术基本原理和分析应用(二)

通用对象池的实现

  对象池的构造和管理可以按照多种方式实现。最灵活的方式是将池化对象的Class类型在对象池之外指定,即在ObjectPoolFactory类创建对象池时,动态指定该对象池所池化对象的Class类型,其实现代码如下:

. . .
public ObjectPool createPool(ParameterObject paraObj,Class clsType) {
 return new ObjectPool(paraObj, clsType);
}
. . .

  其中,paraObj参数用于指定对象池的特征属性,clsType参数则指定了该对象池所存放对象的类型。对象池(ObjectPool)创建以后,下面就是利用它来管理对象了,具体实现如下:

public class ObjectPool {
 private ParameterObject paraObj;//该对象池的属性参数对象
 private Class clsType;//该对象池中所存放对象的类型
 private int currentNum = 0; //该对象池当前已创建的对象数目
 private Object currentObj;//该对象池当前可以借出的对象
 private Vector pool;//用于存放对象的池
 public ObjectPool(ParameterObject paraObj, Class clsType) {
  this.paraObj = paraObj;
  this.clsType = clsType;
  pool = new Vector();
 }
 public Object getObject() {
  if (pool.size() <  = paraObj.getMinCount()) {
   if (currentNum <  = paraObj.getMaxCount()) {
    //如果当前池中无对象可用,而且已创建的对象数目小于所限制的最大值,就利用
    //PoolObjectFactory创建一个新的对象
    PoolableObjectFactory objFactory =PoolableObjectFactory.getInstance();
    currentObj = objFactory.create Object (clsType);
    currentNum++;
   } else {
    //如果当前池中无对象可用,而且所创建的对象数目已达到所限制的最大值,
    //就只能等待其它线程返回对象到池中
    synchronized (this) {
     try {
      wait();
     } catch (InterruptedException e) {
      System.out.println(e.getMessage());
      e.printStackTrace();
     }
     currentObj = pool.firstElement();
    }
   }
  } else {
   //如果当前池中有可用的对象,就直接从池中取出对象
   currentObj = pool.firstElement();
  }
  return currentObj;
}
  public void returnObject(Object obj) {
   // 确保对象具有正确的类型
   if (obj.isInstance(clsType)) {
    pool.addElement(obj);
    synchronized (this) {
     notifyAll();
    }
   } else {
    throw new IllegalArgumentException("该对象池不能存放指定的对象类型");
   }
  }
}

   从上述代码可以看出,ObjectPool利用一个java.util.Vector作为可扩展的对象池,并通过它的构造函数来指定池化对象的 Class类型及对象池的一些属性。在有对象返回到对象池时,它将检查对象的类型是否正确。当对象池里不再有可用对象时,它或者等待已被使用的池化对象返 回池中,或者创建一个新的对象实例。不过,新对象实例的创建并不在ObjectPool类中,而是由PoolableObjectFactory类的 createObject方法来完成的,具体实现如下:

. . .
public Object createObject(Class clsType) {
 Object obj = null;
 try {
  obj = clsType.newInstance();
 } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
 }
 return obj;
}
. . .

  这样,通用对象池的实现就算完成了,下面再看看客户端(Client)如何来使用它,假定池化对象的Class类型为StringBuffer:

. . .
//创建对象池工厂
ObjectPoolFactory poolFactory = ObjectPoolFactory. getInstance ();
//定义所创建对象池的属性
ParameterObject paraObj = new ParameterObject(2,1);
//利用对象池工厂,创建一个存放StringBuffer类型对象的对象池
ObjectPool pool = poolFactory.createPool(paraObj,String Buffer.class);
//从池中取出一个StringBuffer对象
StringBuffer buffer = (StringBuffer)pool.getObject();
//使用从池中取出的StringBuffer对象
buffer.append("hello");
System.out.println(buffer.toString());
. . .

   可以看出,通用对象池使用起来还是很方便的,不仅可以方便地避免频繁创建对象的开销,而且通用程度高。但遗憾的是,由于需要使用大量的类型定型 (cast)操作,再加上一些对Vector类的同步操作,使得它在某些情况下对性能的改进非常有限,尤其对那些创建周期比较短的对象。
专用对象池的实现     

   由于通用对象池的管理开销比较大,某种程度上抵消了重用对象所带来的大部分优势。为解决该问题,可以采用专用对象池的方法。即对象池所池化对象的 Class类型不是动态指定的,而是预先就已指定。这样,它在实现上也会较通用对象池简单些,可以不要ObjectPoolFactory和 PoolableObjectFactory类,而将它们的功能直接融合到ObjectPool类,具体如下(假定被池化对象的Class类型仍为 StringBuffer,而用省略号表示的地方,表示代码同通用对象池的实现):

public class ObjectPool {
 private ParameterObject paraObj;//该对象池的属性参数对象
 private int currentNum = 0; //该对象池当前已创建的对象数目
 private StringBuffer currentObj;//该对象池当前可以借出的对象
 private Vector pool;//用于存放对象的池
 public ObjectPool(ParameterObject paraObj) {
  this.paraObj = paraObj;
  pool = new Vector();
 }
 public StringBuffer getObject() {
  if (pool.size() < = paraObj.getMinCount()) {
   if (currentNum < = paraObj.getMaxCount()) {
    currentObj = new StringBuffer();
    currentNum++;
   }
   . . .
  }
  return currentObj;
 }
 public void returnObject(Object obj) {
  // 确保对象具有正确的类型
  if (StringBuffer.isInstance(obj)) {
   . . .
  }
 }

  结束语

  恰当地使用对象池技术,能有效地改善应用程序的性能。目前,对象池技术已得到广泛的应用,如对于网络和数据库连接这类重量级的对象,一般都会采用对象池技术。但在使用对象池技术时也要注意如下问题:

  ·并非任何情况下都适合采用对象池技术。基本上,只在重复生成某种对象的操作成为影响性能的关键因素的时候,才适合采用对象池技术。而如果进行池化所能带来的性能提高并不重要的话,还是不采用对象池化技术为佳,以保持代码的简明。

  ·要根据具体情况正确选择对象池的实现方式。如果是创建一个公用的对象池技术实现包,或需要在程序中动态指定所池化对象的Class类型时,才选择通用对象池。而大部分情况下,采用专用对象池就可以了。

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