对象池技术的原理及其实现

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1、对象池技术的原理及英实现摘要本文在分析对彖池技术基本原理的基础上，给出了对彖池技术的两种实现方式。述指出了使用对象池技术时所应注意的问题。关键词对象池；对象池技术；Java对象；性能ljawi对象的生命周期分析Java对象的牛命周期人致包括三个阶段：对象的创建，对象的使用，对象的清除。因此，对象的生命周期长度可用如下的表达式表示：T二T1+T2+T3。其屮T1表示对象的创建时间，T2表示对象的使用时间，而T3则表示其清除时间。由此，我们可以看出，只冇T2是真正冇效的时间，而Tl、T3则是对彖本身的开销。下面再看看Tl、T3在对彖的整个生命周期中所占的比例。我们知道，Jewa对象是通过构造函数

2、來创建的，在这一过程屮，该构造两数链屮的所有构造函数也都会被自动调用。另外，默认情况下，调用类的构造函数吋，Java会把变量初始化成确定的值:所有的对象被设置成null,整数变量（byte、short>int、long）设置成0,float和double变量设置成0.0,逻辑值设置成false。所以用new关键字来新建一个对象的时间开销是很大的，如表1所示。表1一些操作所耗费时间的对照表运算操作示例标准化时间木地赋值i=n1.0实例赋值this.i=n1.2方法调用Funct()5.9新建对象NewObject()980新建数组Newint[10]3100从表1可以看岀，新建一个对象需要98

3、0个单位的时间，是木地赋值时间的980倍，是方法调用时间的166倍，而若新建一个数组所花费的时间就更多了。再看清除对彖的过程。我们知道，Java语言的一个优势，就是Java程序员勿需再像C/C++程序员那样，显式地释放対象，而山称为垃圾收集器(Garbagecollector)的自动内存管理系统，定时或在内存凸现出不足时，口动回收垃圾对彖所占的内存。凡事有利总也有弊，这虽然为Java程序设计者提供了极人的方便，但同时它也带来了较人的性能开销。这种开销包括两方面，首先是对象管理开销，GC为了能够正确释放对象，它必须监控每一个对象的运行状态，包括对彖的中请、引用、被引用、赋值等。其次，在GC开始

4、冋收“垃圾”对象吋，系统会暂停应用程序的执行，而独自占用CPU。因此，如果要改善应用程序的性能，一方面应尽量减少创建新对象的次数；同时，还应尽量减少Tl、T3的吋间，而这些均可以通过对象池技术来实现。2对象池技术的基本原理对象池技术基本原理的核心启两点：缓存和共享，即对于那些被频繁使用的对象，在使用完后，不立即将它们释放，而是将它们缓存起來，以供后续的应用程序重复使用，从而减少创建对象和释放对象的次数，进而改善应用程序的性能。事实上，由于对象池技术将对象限制在一定的数量，也有效地减少了应用程序内存上的开销。实现一个对象池，一般会涉及到如下的类：1)对象池工丿(ObjectPoolFactor

5、y)类该类主要用于管理相同类型和设置的对象池(ObjectPool),它一般包含如下两个方法：・createPool：用于创建特定类型和设置的对彖池；・destroyPool：用于释放指定的对象池；同时为保证ObjectPoolFactory的单一实例,可以采用Singleton设计模式,见下述getlnstance方法的实现：publicstaticObjectPoolFactorygetTnstanee(){if(poolFactory==null){pooIFactory二ncwObjectPoo1Factory();returnpoolFactory;}1)参数对象(Paramete

6、rObject)类该类主要用于封装所创建对象池的一些属性参数，如池中可存放对象的数目的最人值(maxCount)>最小值(minCount)等。2)对象池(ObjectPool)类用于管理要被池化对象的借岀和归还，并通知PoolableObjectFactory成相应的工作。它一般包含如下两个方法：・getObject：用于从池中借出对象；・returnobject：将池化对彖返回到池中，并通知所有处于等待状态的线程；3)池化对象工厂(PoolableObjectFactory)类该类主耍负责管理池化对象的牛命周期，就简单來说，-•般包括对象的创建及销毁。该类同ObjectPoolFacto

7、ry—样，也可将其实现为单实例。3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类创建対象池时，动态指定该对象池所池化対象的Class类型，其实现代码如下：•••publicObjectPoo1createPoo1(ParametcrObjectparaObj,ClassclsType){returnne