对象池框架 commons pool2 原理与实践
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> { @Override public 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); } @Override public void destroyObject(PooledObject<MyObject> p) throws Exception { // 销毁对象 p.getObject().destroy(); } @Override public boolean validateObject(PooledObject<MyObject> p) { return p.getObject().isValid(); } @Override public void activateObject(PooledObject<MyObject> p) throws Exception { } @Override public 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 up throw 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 。
<hr>参考资料：
https://github.com/redis/jedis/wiki/Getting-started
https://github.com/apache/commons-pool
页:
[1]