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避免内存抖动的方法:使用java对象池

避免内存抖动的方法:使用java对象池

作者: 百事可乐99 | 来源:发表于2020-06-19 15:39 被阅读0次

    参考:java 对象池技术

    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。 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。下面是构建对象池的一个例子:

    public class ObjectPool {     
        private int numObjects = 10; // 对象池的大小     
        private int maxObjects = 50; // 对象池最大的大小     
        private Vector objects = null; //存放对象池中对象的向量( PooledObject类型)       
      
        public ObjectPool() {            
        }     
        
        /*** 创建一个对象池***/     
        public synchronized void createPool(){     
            // 确保对象池没有创建。如果创建了,保存对象的向量 objects 不会为空     
            if (objects != null) {     
                return; // 如果己经创建,则返回     
            }     
        
            // 创建保存对象的向量 , 初始时有 0 个元素     
            objects = new Vector();     
        
            // 根据 numObjects 中设置的值,循环创建指定数目的对象     
            for (int x = 0; x < numObjects; x++) {     
               if ((objects.size() == 0)&&this.objects.size() <this.maxObjects) {  
                  Object obj = new Obj();     
                  objects.addElement(new PooledObject(obj));               
          }
        }
        }     
        
        public synchronized Object getObject(){     
            // 确保对象池己被创建     
            if (objects == null) {     
                return null; // 对象池还没创建,则返回 null     
            }     
        
            Object conn = getFreeObject(); // 获得一个可用的对象     
        
            // 如果目前没有可以使用的对象,即所有的对象都在使用中     
            while (conn == null) {     
                wait(250);     
                conn = getFreeObject(); // 重新再试,直到获得可用的对象,如果     
                // getFreeObject() 返回的为 null,则表明创建一批对象后也不可获得可用对象     
            }     
        
            return conn;// 返回获得的可用的对象     
        }     
        
        /**   
         * 本函数从对象池对象 objects 中返回一个可用的的对象,如果   
         * 当前没有可用的对象,则创建几个对象,并放入对象池中。   
         * 如果创建后,所有的对象都在使用中,则返回 null   
         */    
        private Object getFreeObject(){     
        
            // 从对象池中获得一个可用的对象     
            Object obj = findFreeObject();     
        
            if (obj == null) {     
                createObjects(incrementalObjects);     //如果目前对象池中没有可用的对象,创建一些对象     
     
                // 重新从池中查找是否有可用对象     
                obj = findFreeObject();     
                       
               // 如果创建对象后仍获得不到可用的对象,则返回 null     
                if (obj == null) {     
                    return null;     
                }     
            }     
        
            return obj;     
        }     
        
        /**   
         * 查找对象池中所有的对象,查找一个可用的对象,   
         * 如果没有可用的对象,返回 null   
         */    
        private Object findFreeObject(){     
        
            Object obj = null;     
            PooledObject pObj = null;     
        
            // 获得对象池向量中所有的对象     
            Enumeration enumerate = objects.elements();     
        
            // 遍历所有的对象,看是否有可用的对象     
            while (enumerate.hasMoreElements()) {     
                pObj = (PooledObject) enumerate.nextElement();     
                        
               // 如果此对象不忙,则获得它的对象并把它设为忙     
                if (!pObj.isBusy()) {     
                    obj = pObj.getObject();     
                    pObj.setBusy(true);     
               }
       
            return obj;// 返回找到到的可用对象     
        }     
        
        
        /**   
         * 此函数返回一个对象到对象池中,并把此对象置为空闲。   
         * 所有使用对象池获得的对象均应在不使用此对象时返回它。   
         */    
        
        public void returnObject(Object obj) {     
        
            // 确保对象池存在,如果对象没有创建(不存在),直接返回     
            if (objects == null) {     
                return;     
            }     
        
            PooledObject pObj = null;     
        
            Enumeration enumerate = objects.elements();     
        
            // 遍历对象池中的所有对象,找到这个要返回的对象对象     
            while (enumerate.hasMoreElements()) {     
                pObj = (PooledObject) enumerate.nextElement();     
     
                // 先找到对象池中的要返回的对象对象     
                if (obj == pObj.getObject()) {     
                    // 找到了 , 设置此对象为空闲状态     
                    pObj.setBusy(false);     
                    break;     
                }     
            }     
        }     
        
        
        /**   
         * 关闭对象池中所有的对象,并清空对象池。   
         */    
        public synchronized void closeObjectPool() {     
        
            // 确保对象池存在,如果不存在,返回     
            if (objects == null) {     
                return;     
            }     
        
            PooledObject pObj = null;     
        
            Enumeration enumerate = objects.elements();     
        
            while (enumerate.hasMoreElements()) {     
        
                pObj = (PooledObject) enumerate.nextElement();     
        
                // 如果忙,等 5 秒     
                if (pObj.isBusy()) {     
                    wait(5000); // 等 5 秒     
                }     
        
                // 从对象池向量中删除它     
                objects.removeElement(pObj);     
            }     
        
            // 置对象池为空     
            objects = null;     
        }     
        
        
        /**   
         * 使程序等待给定的毫秒数   
         */    
        private void wait(int mSeconds) {     
            try {     
                Thread.sleep(mSeconds);     
            }
           catch (InterruptedException e) {     
            }     
        }     
        
       
        /**   
         * 内部使用的用于保存对象池中对象的类。   
         * 此类中有两个成员,一个是对象,另一个是指示此对象是否正在使用的标志 。
         */    
        class PooledObject {     
        
            Object objection = null;// 对象     
            boolean busy = false; // 此对象是否正在使用的标志,默认没有正在使用     
        
            // 构造函数,根据一个 Object 构告一个 PooledObject 对象     
            public PooledObject(Object objection) {     
        
                this.objection = objection;     
        
            }     
        
            // 返回此对象中的对象     
            public Object getObject() {     
                return objection;     
            }     
        
            // 设置此对象的,对象     
            public void setObject(Object objection) {     
                this.objection = objection;     
        
            }     
        
            // 获得对象对象是否忙     
            public boolean isBusy() {     
                return busy;     
            }     
        
            // 设置对象的对象正在忙     
            public void setBusy(boolean busy) {     
                this.busy = busy;     
            }     
        }     
    }    
    
    

    测试类:
    代码如下:

    public class ObjectPoolTest {     
        public static void main(String[] args) throws Exception {     
            ObjectPool objPool = new ObjectPool();
        
            objPool.createPool();     
            Object obj = objPool.getObject();     
            returnObject(obj);
            objPool.closeObjectPool();     
        }     
    }
    

    开源的对象池

    commons-pool提供了一套很好用的对象池组件。使用也很简单,不过对一些简单的对象使用对象池就没必要了。

    ObjectPool定义了一个简单的池化接口,有三个对应实现

    • GenericObjectPool:实现了可配置的后进先出或先进先出(LIFO/FIFO)行为,默认是作为一个后进先出队列,这意味当对象池中有可用的空闲对象时,borrowObject 将返回最近的对象实例,如果将lifo 属性设置为false,则按FIFO行为返回对象实例。
    • StackObjectPool :实现了后进先出(LIFO)行为。
    • SoftReferenceObjectPool:实现了后进先出(LIFO)行为。另外,对象池还在SoftReference 中保存了每个对象引用,允许垃圾收集器针对内存需要回收对象。

    KeyedObjectPool定义了一个以任意的key访问对象的接口(可以池化对种对象),有两种对应实现。

    • GenericKeyedObjectPool :实现了先进先出(FIFO)行为。
    • StackKeyedObjectPool : 实现了后进先出(LIFO)行为。

    PoolableObjectFactory定义了池化对象的生命周期方法,我们可以使用它分离被池化的不同对象和管理对象的创建,持久,销毁。

    • BasePoolableObjectFactory这个实现PoolableObjectFactory接口的一个抽象类,我们可用扩展它实现自己的池化工厂。

    一个对象池使用的简单例子:

    public class Pool {
     
      public static void main(String[] args) throws Exception {
        ObjectPool pool = new StackObjectPool(new UserFactory());
        User u = (User) pool.borrowObject(); // 从池中借出一个对象
        u.setName("me");
        u.sayHello();
        pool.returnObject(u); // 归还对象
      }
     
      static class UserFactory extends BasePoolableObjectFactory {
        /**
         * 产生一个新对象
         */
        public Object makeObject() {
          return new User();
        }
     
        /**
         * 还原对象状态
         */
        public void passivateObject(Object obj) {
          User u = (User) obj;
          u.clear();
        }
      }
     
      static class User {
        String name;
     
        void setName(String name) {
          this.name = name;
        }
     
        void sayHello() {
          System.out.println("hello, " + name);
        }
     
        void clear() {
          name = "";
        }
      }
    }
    

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