1. 为什么使用对象池技术 创建新的对象并初始化，可能会消耗很多时间。在这种对象的初始化工作中如果依赖一些rpc远程调用来创建对象，例如通过socket或者http连接远程服务资源，最典型的就是数据库服务以及远程队列（Remote Queue），建立连接 – 发送数据 –
1. 为什么使用对象池技术
创建新的对象并初始化，可能会消耗很多时间。在这种对象的初始化工作中如果依赖一些rpc远程调用来创建对象，例如通过socket或者http连接远程服务资源，最典型的就是数据库服务以及远程队列（Remote Queue），建立连接 -> 发送数据 -> 接收连接 -> 释放连接的过程无疑对于客服端来说相当繁重。在需要大量或者频繁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。要解决这个问题在软件层面上可以使用对象池技术（Object Pooling），而Jakarta Commons Pool框架则是处理对象池化的有力外援。
2. 对象池技术解释
对象池的基本思路是：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）。
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。
3. Jakarta Commons Pool对象池框架
在该框架中，主要工作有两类对象：
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；
相应地，使用Pool框架的过程，也就划分成“创立PoolableObjectFactory”、“使用ObjectPool”两种动作。
3.1 使用PoolableObjectFactory
Pool框架利用PoolableObjectFactory来管理被池化的对象。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框架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：
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); }}
3.2 使用ObjectPool
有了合适的PoolableObjectFactory之后，便可以开始请出ObjectPool来与之同台演出了。
ObjectPool是在org.apache.commons.pool包中定义的一个接口，实际使用的时候也需要利用这个接口的一个具体实现。Pool框架本身包含了若干种现成的ObjectPool实现，可以直接利用。如果都不合用，也可以根据情况自行创建。具体的创建方法，可以参看Pool框架的文档和源码。
ObjectPool的使用方法类似这样：
生成一个要用的PoolableObjectFactory类的实例。
PoolableObjectFactory factory = new PoolableObjectFactorySample();
利用这个PoolableObjectFactory实例为参数，生成一个实现了ObjectPool接口的类（例如StackObjectPool）的实例，作为对象池。
ObjectPool pool = new StackObjectPool(factory);
需要从对象池中取出对象时，调用该对象池的Object borrowObject()方法。
Object obj = null;
obj = pool.borrowObject();
需要将对象放回对象池中时，调用该对象池的void returnObject(Object obj)方法。
pool.returnObject(obj);
当不再需要使用一个对象池时，调用该对象池的void close()方法，释放它所占据的资源。
pool.close();
这些操作都可能会抛出异常，需要另外处理。
比较完整的使用ObjectPool的全过程，可以参考这段代码：
import org.apache.commons.pool.ObjectPool;import org.apache.commons.pool.PoolableObjectFactory;import org.apache.commons.pool.impl.StackObjectPool;public class ObjectPoolSample { public static void main(String[] args) { Object obj = null; PoolableObjectFactory factory = new PoolableObjectFactorySample(); ObjectPool pool = new StackObjectPool(factory); try { for(long i = 0; i < 100 ; i++) { System.out.println("== " + i + " =="); obj = pool.borrowObject(); System.out.println(obj); pool.returnObject(obj); } obj = null;//明确地设为null，作为对象已归还的标志 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { try{ if (obj != null) {//避免将一个对象归还两次 pool.returnObject(obj); } pool.close(); } catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } }}
综上，UML图如下：
3.3 线程安全问题
有时候可能要在多线程环境下使用Pool框架，这时候就会遇到和Pool框架的线程安全程度有关的问题。
因为ObjectPool和KeyedObjectPool都是在org.apache.commons.pool中定义的接口，而在接口中无法使用“synchronized”来修饰方法，所以，一个ObjectPool下的各个方法是否是同步方法，完全要看具体的实现。而且，单纯地使用了同步方法，也并不能使对象就此在多线程环境里高枕无忧。
就Pool框架中自带的几个ObjectPool的实现而言，它们都在一定程度上考虑了在多线程环境中使用的情况。不过还不能说它们是完全“线程安全”的。
例如，这段代码有些时候就会有一些奇怪的表现，最后输出的结果比预期的要大：
import org.apache.commons.pool.ObjectPool;import org.apache.commons.pool.impl.StackObjectPool;class UnsafePicker extends Thread { private ObjectPool pool; public UnsafePicker(ObjectPool op) { pool = op; } public void run() { Object obj = null; try { /* 似乎…… */ if ( pool.getNumActive() < 5 ) { sleep((long) (Math.random() * 10)); obj = pool.borrowObject(); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }}public class UnsafeMultiThreadPoolingSample { public static void main(String[] args) { ObjectPool pool = new StackObjectPool (new BasePoolableObjectFactorySample()); Thread ts[] = new Thread[20]; for (int j = 0; j < ts.length; j++) { ts[j] = new UnsafePicker(pool); ts[j].start(); } try { Thread.sleep(1000); /* 然而…… */ System.out.println("NumActive:" + pool.getNumActive()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }}
要避免这种情况，就要进一步采取一些措施才行：
import org.apache.commons.pool.ObjectPool;import org.apache.commons.pool.impl.StackObjectPool;class SafePicker extends Thread { private ObjectPool pool; public SafePicker(ObjectPool op) { pool = op; } public void run() { Object obj = null; try { /* 略加处理 */ synchronized (pool) { if ( pool.getNumActive() < 5 ) { sleep((long) (Math.random() * 10)); obj = pool.borrowObject(); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }}public class SafeMultiThreadPoolingSample { public static void main(String[] args) { ObjectPool pool = new StackObjectPool (new BasePoolableObjectFactorySample()); Thread ts[] = new Thread[20]; for (int j = 0; j < ts.length; j++) { ts[j] = new SafePicker(pool); ts[j].start(); } try { Thread.sleep(1000); System.out.println("NumActive:" + pool.getNumActive()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }}
基本上，可以说Pool框架是线程相容的。但是要在多线程环境中使用，还需要作一些特别的处理。
4. Jedis中线程池的实例
下面看一个实例，由于近期在研究Redis，所以需要找一个可靠的redis驱动，有很多开源项目，详见链接，Jedis便是其中历史较早的。相比于其他驱动，Jedis提供了一个JedisPool用于管理redis连接的池，其主要工作的包括Pool.java，JedisPool.java和JedisPoolConfig.java。
Pool.java封装了一个GenericObjectPool，负责Jedis连接的产生、校验和销毁。
package redis.clients.util;?import org.apache.commons.pool.PoolableObjectFactory;import org.apache.commons.pool.impl.GenericObjectPool;import redis.clients.jedis.exceptions.JedisConnectionException;import redis.clients.jedis.exceptions.JedisException;?public abstract class Pool { private final GenericObjectPool internalPool;? public Pool(final GenericObjectPool.Config poolConfig, PoolableObjectFactory factory) { this.internalPool = new GenericObjectPool(factory, poolConfig); }? @SuppressWarnings("unchecked") public T getResource() { try { return (T) internalPool.borrowObject(); } catch (Exception e) { throw new JedisConnectionException( "Could not get a resource from the pool", e); } }? public void returnResourceObject(final Object resource) { try { internalPool.returnObject(resource); } catch (Exception e) { throw new JedisException( "Could not return the resource to the pool", e); } }? public void returnBrokenResource(final T resource) { returnBrokenResourceObject(resource); }? public void returnResource(final T resource) { returnResourceObject(resource); }? protected void returnBrokenResourceObject(final Object resource) { try { internalPool.invalidateObject(resource); } catch (Exception e) { throw new JedisException( "Could not return the resource to the pool", e); } }? public void destroy() { try { internalPool.close(); } catch (Exception e) { throw new JedisException("Could not destroy the pool", e); } }}
JedisPool.java继承了Pool.java，内部写了一个Inner Class – BasePoolableObjectFactory，用于新建JedisPool实例时传入线程池建立、销毁、验证连接的基本方法。
package redis.clients.jedis;?import org.apache.commons.pool.BasePoolableObjectFactory;import org.apache.commons.pool.impl.GenericObjectPool.Config;?import redis.clients.util.Pool;?public class JedisPool extends Pool {? public JedisPool(final Config poolConfig, final String host) { this(poolConfig, host, Protocol.DEFAULT_PORT, Protocol.DEFAULT_TIMEOUT, null, Protocol.DEFAULT_DATABASE); }? public JedisPool(String host, int port) { this(new Config(), host, port, Protocol.DEFAULT_TIMEOUT, null, Protocol.DEFAULT_DATABASE); }? public JedisPool(final String host) { this(host, Protocol.DEFAULT_PORT); }? public JedisPool(final Config poolConfig, final String host, int port, int timeout, final String password) { this(poolConfig, host, port, timeout, password, Protocol.DEFAULT_DATABASE); }? public JedisPool(final Config poolConfig, final String host, final int port) { this(poolConfig, host, port, Protocol.DEFAULT_TIMEOUT, null, Protocol.DEFAULT_DATABASE); }? public JedisPool(final Config poolConfig, final String host, final int port, final int timeout) { this(poolConfig, host, port, timeout, null, Protocol.DEFAULT_DATABASE); }? public JedisPool(final Config poolConfig, final String host, int port, int timeout, final String password, final int database) { super(poolConfig, new JedisFactory(host, port, timeout, password, database)); }?? public void returnBrokenResource(final BinaryJedis resource) { returnBrokenResourceObject(resource); }? public void returnResource(final BinaryJedis resource) { returnResourceObject(resource); }? /** * PoolableObjectFactory custom impl. */ private static class JedisFactory extends BasePoolableObjectFactory { private final String host; private final int port; private final int timeout; private final String password; private final int database;? public JedisFactory(final String host, final int port, final int timeout, final String password, final int database) { super(); this.host = host; this.port = port; this.timeout = timeout; <div>本文来源gaodai.ma#com搞#代!码网_</div> this.password = password; this.database = database; }? public Object makeObject() throws Exception { final Jedis jedis = new Jedis(this.host, this.port, this.timeout);? jedis.connect(); if (null != this.password) { jedis.auth(this.password); } if( database != 0 ) { jedis.select(database); }? return jedis; }? public void destroyObject(final Object obj) throws Exception { if (obj instanceof Jedis) { final Jedis jedis = (Jedis) obj; if (jedis.isConnected()) { try { try { jedis.quit(); } catch (Exception e) { } jedis.disconnect(); } catch (Exception e) {? } } } }? public boolean validateObject(final Object obj) { if (obj instanceof Jedis) { final Jedis jedis = (Jedis) obj; try { return jedis.isConnected() && jedis.ping().equals("PONG"); } catch (final Exception e) { return false; } } else { return false; } } }}
JedisPoolConfig继承了GenericObjectPool.Config，用于指定一些线程池初始化参数。
package redis.clients.jedis;?import org.apache.commons.pool.impl.GenericObjectPool.Config;?/** * Subclass of org.apache.commons.pool.impl.GenericObjectPool.Config that * includes getters/setters so it can be more easily configured by Spring and * other IoC frameworks. * * Spring example: * * * * * * * For information on parameters refer to: * * http://commons.apache.org/pool/apidocs/org/apache/commons/pool/impl/ * GenericObjectPool.html */public class JedisPoolConfig extends Config { public JedisPoolConfig() { // defaults to make your life with connection pool easier 
setTestWhileIdle(true); setMinEvictableIdleTimeMillis(60000); setTimeBetweenEvictionRunsMillis(30000); setNumTestsPerEvictionRun(-1); }? public int getMaxIdle() { return maxIdle; }? public void setMaxIdle(int maxIdle) { this.maxIdle = maxIdle; }? public int getMinIdle() { return minIdle; }? public void setMinIdle(int minIdle) { this.minIdle = minIdle; }? public int getMaxActive() { return maxActive; }? public void setMaxActive(int maxActive) { this.maxActive = maxActive; }? public long getMaxWait() { return maxWait; }? public void setMaxWait(long maxWait) { this.maxWait = maxWait; }? public byte getWhenExhaustedAction() { return whenExhaustedAction; }? public void setWhenExhaustedAction(byte whenExhaustedAction) { this.whenExhaustedAction = whenExhaustedAction; }? public boolean isTestOnBorrow() { return testOnBorrow; }? public void setTestOnBorrow(boolean testOnBorrow) { this.testOnBorrow = testOnBorrow; }? public boolean isTestOnReturn() { return testOnReturn; }? public void setTestOnReturn(boolean testOnReturn) { this.testOnReturn = testOnReturn; }? public boolean isTestWhileIdle() { return testWhileIdle; }? public void setTestWhileIdle(boolean testWhileIdle) { this.testWhileIdle = testWhileIdle; }? public long getTimeBetweenEvictionRunsMillis() { return timeBetweenEvictionRunsMillis; }? public void setTimeBetweenEvictionRunsMillis( long timeBetweenEvictionRunsMillis) { this.timeBetweenEvictionRunsMillis = timeBetweenEvictionRunsMillis; }? public int getNumTestsPerEvictionRun() { return numTestsPerEvictionRun; }? public void setNumTestsPerEvictionRun(int numTestsPerEvictionRun) { this.numTestsPerEvictionRun = numTestsPerEvictionRun; }? public long getMinEvictableIdleTimeMillis() { return minEvictableIdleTimeMillis; }? public void setMinEvictableIdleTimeMillis(long minEvictableIdleTimeMillis) { this.minEvictableIdleTimeMillis = minEvictableIdleTimeMillis; }? public long getSoftMinEvictableIdleTimeMillis() { return softMinEvictableIdleTimeMillis; }? public void setSoftMinEvictableIdleTimeMillis( long softMinEvictableIdleTimeMillis) { this.softMinEvictableIdleTimeMillis = softMinEvictableIdleTimeMillis; }?}
1. 为什么使用对象池技术创建新的对象并初始化，可能会消耗很多时间。在这种对象的初始化工作中如果依赖一些rpc远程调用来创建对象，例如通过socket或者http连接远程服务资源，最典型的就是数据库服务以及远程队列（Remote Queue），建立连接 -> 发送数据 -> 接收连接 [……]
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