当资源对象的创建/销毁比较耗时的场景下，可以通过"池化"技术，达到资源的复用，以此来减少系统的开销、增大系统吞吐量，比如数据库连接池、线程池、Redis 连接池等都是使用的该方式。
Apache Commons Pool 提供了通用对象池的实现，用于管理和复用对象，以提高系统的性能和资源利用率。
1 基础用法
1.1 添加依赖
<dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-pool2</artifactId><version>2.0</version>
</dependency>
1.2 定义对象工厂
PooledObjectFactory 是一个池化对象工厂接口，定义了生成对象、激活对象、钝化对象、销毁对象的方法，如下：
public interface PooledObjectFactory<T> {/*** Creates an instance that can be served by the pool and wrap it in a*/PooledObject<T> makeObject() throws Exception;/*** Destroys an instance no longer needed by the pool*/void destroyObject(PooledObject<T> p) throws Exception;/*** Ensures that the instance is safe to be returned by the pool*/boolean validateObject(PooledObject<T> p);/*** Reinitializes an instance to be returned by the pool*/void activateObject(PooledObject<T> p) throws Exception;/*** Uninitializes an instance to be returned to the idle object pool*/void passivateObject(PooledObject<T> p) throws Exception;
}
以下是一个简单的示例：
- 定义需要池化的对象 MyObject
public class MyObject {private String uid = UUID.randomUUID().toString();private volatile boolean valid = true;public void initialize() {System.out.println("初始化对象" + uid);valid = true;}public void destroy() {System.out.println("销毁对象" + uid);valid = false;}public boolean isValid() {return valid;}public String getUid() {return uid;}}
- 定义对象工厂
public class MyObjectFactory implements PooledObjectFactory<MyObject> {@Overridepublic PooledObject<MyObject> makeObject() throws Exception {// 创建一个新对象MyObject object = new MyObject();// 初始化对象object.initialize();return new DefaultPooledObject<>(object);}@Overridepublic void destroyObject(PooledObject<MyObject> p) throws Exception {// 销毁对象p.getObject().destroy();}@Overridepublic boolean validateObject(PooledObject<MyObject> p) {return p.getObject().isValid();}@Overridepublic void activateObject(PooledObject<MyObject> p) throws Exception {}@Overridepublic void passivateObject(PooledObject<MyObject> p) throws Exception {}}
1.3 配置对象池
创建 GenericObjectPool 对象，并设置相关参数，如最大对象数量、最小空闲对象数量等。
GenericObjectPoolConfig config = new GenericObjectPoolConfig();
config.setMaxTotal(20);
config.setMaxIdle(5);
config.setTestWhileIdle(true);
config.setMinEvictableIdleTimeMillis(60000L);
GenericObjectPool<MyObject> pool = new GenericObjectPool<>(new MyObjectFactory(), config);
1.4 借用和归还对象
MyObject myObject = null;
try {myObject = pool.borrowObject();System.out.println("get对象" + myObject.getUid() + " thread:" + Thread.*currentThread*().getName());
} catch (Exception e) {e.printStackTrace();
} finally {try {if (myObject != null) {pool.returnObject(myObject);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
}
2 Jedis 连接池
Jedis 是一个 Java 语言的 Redis 客户端库。它提供了一组易于使用的 API，可以用来连接和操作 Redis 数据库。
它的内部使用 Commons Pool 来管理 Redis 连接 ，我们使用 jedis 3.3.0 版本写一个简单的示例。
public class JedisMain {public static void main(String[] args) throws Exception{// 创建连接池配置JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();config.setMaxTotal(100);config.setMaxIdle(20);// 创建连接池JedisPool pool = new JedisPool(config, "localhost", 6379);// 获取连接Jedis jedis = pool.getResource();jedis.set("hello" , "张勇");// 使用连接String value = jedis.get("hello");System.out.println(value);// 归还连接jedis.close();// 关闭连接池// pool.close();Thread.sleep(5000);}
}
如下图，JedisFactory 实现了对象工厂，实现了创建对象、销毁对象、验证对象、激活对象四个方法。
比如验证对象方法，逻辑是调用 Jedis 的 ping 方法，判断该连接是否存活。
3 原理解析
我们重点解析 GenericObjectPool 类的原理。
3.1 初始化
public GenericObjectPool(final PooledObjectFactory<T> factory,final GenericObjectPoolConfig<T> config) {super(config, ONAME_BASE, config.getJmxNamePrefix());if (factory == null) {jmxUnregister(); // tidy upthrow new IllegalArgumentException("factory may not be null");}this.factory = factory;idleObjects = new LinkedBlockingDeque<>(config.getFairness());setConfig(config);}private final Map<IdentityWrapper<T>, PooledObject<T>> allObjects =new ConcurrentHashMap<>();
初始化做三件事情：
-
初始化 JedisFactory 工厂对象。
-
对象容器 idleObjects , 类型是 LinkedBlockingDeque 。
因此存储容器有两个，所有的对象 allObjects 和空闲对象 idleObjects （可以直接取出使用）。
-
配置对象池属性 。
3.2 创建对象
我们关注 GenericObjectPool 类的 borrowObject 方法。
逻辑其实很简单 ：
-
从容器中获取第一个条目对象，若没有获取，则调用工厂对象的创建对象方法，并将该对象加入到全局对象 Map。
-
创建成功后，调用对象的激活方法，接着验证对象的可靠性，最后将对象返回。
3.3 归还连接
流程如下：
- 判断返还对象时是否校验，假如校验失败，则销毁该对象，将该对象从存储容器中删除 ；
- 调用工厂对象的激活对象方法 ；
- 若空闲对象 Map 元素大小达到最大值，则销毁该对象，将该对象从存储容器中删除 ；
- 正常将对象放回到空闲对象容器 idleObjects 。
参考资料：
https://github.com/redis/jedis/wiki/Getting-started
https://github.com/apache/commons-pool
