舉例講解Java設(shè)計(jì)模式中的對象池模式編程

更新時(shí)間：2016年02月02日 08:52:26 作者：lixiang0522

這篇文章主要介紹了Java設(shè)計(jì)模式中的對象池模式編程示例分享,對象池模式經(jīng)常在多線程開發(fā)時(shí)被用到,需要的朋友可以參考下

定義
一個(gè)對象池是一組已經(jīng)初始化過且可以使用的對象的集合，池的用戶可以從池子中取得對象，對其進(jìn)行操作處理，并在不需要時(shí)歸還給池子而非銷毀它。

若初始化、實(shí)例化的代價(jià)高，且有需求需要經(jīng)常實(shí)例化，但每次實(shí)例化的數(shù)量較少的情況下，使用對象池可以獲得顯著的效能提升。從池子中取得對象的時(shí)間是可預(yù)測的，但新建一個(gè)實(shí)例所需的時(shí)間是不確定。

實(shí)現(xiàn)

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1. Reusable - 對象池中的對象，通常實(shí)例化代價(jià)比較高。
2. Client - 使用一個(gè)對象的實(shí)例。
3. ReusablePool - 管理對象的實(shí)例化，回收和銷毀。

單個(gè)實(shí)例中主要的思想
1.一個(gè)棧，這里用stack
2.初始化方法，容器開啟的時(shí)候可以預(yù)先創(chuàng)建池
3.創(chuàng)建實(shí)例的方法
4.提供從池中獲得對象實(shí)例的方法
5.提供返回的方法,不返回后果很嚴(yán)重
6.控制請求等待時(shí)間的方法，過了一定的事件還沒獲得對象實(shí)例，就返回一個(gè)null指針

import java.util.Stack; 
 
@SuppressWarnings("unchecked") 
public class ObjectPool { 
 
  public ObjectPool() { 
  } 
 
  private PoolParam poolParam; 
 
  public void setPoolParam(PoolParam poolParam) { 
    this.poolParam = poolParam; 
  } 
 
  // 當(dāng)前總對象個(gè)數(shù) 
  private int currentNum = 0; 
 
  private Class clazz; 
 
  public void setClazz(Class clazz) { 
    this.clazz = clazz; 
  } 
 
  // 棧，用來存放對象，模擬一個(gè)池 
  private Stack stack; 
 
  public Stack getStack() { 
    return stack; 
  } 
 
  public void setStack(Stack stack) { 
    this.stack = stack; 
  } 
 
  // ................................................................. 
  // 等待超時(shí)的記數(shù)變量 
  private int timeWait = 0; 
 
  // ................................................................. 
 
  // 創(chuàng)建對象池 
  public void initalPool(PoolParam poolParam, Class clazz) { 
 
    this.setPoolParam(poolParam); 
    this.setClazz(clazz); 
 
    stack = new Stack(); 
 
    stack.clear(); 
 
    // System.out.println("obj..pool is initial..."); 
    // 生成配置最小對象數(shù)，并壓入棧中 
    try { 
 
      for (int i = 0; i < poolParam.getMinObjectCount(); i++) { 
 
        // 根據(jù)poolParam初始化對象池 
        stack.push(clazz.newInstance()); 
      } 
 
    } catch (InstantiationException e) { 
      e.printStackTrace(); 
    } catch (IllegalAccessException e) { 
      e.printStackTrace(); 
    } 
 
  } 
 
  // 創(chuàng)建單個(gè)對象 
  private Object createObj(Class clazz) { 
 
    Object obj = null; 
    try { 
 
      obj = clazz.newInstance(); 
 
      // System.out.println("a new one..."); 
    } catch (InstantiationException e) { 
      e.printStackTrace(); 
    } catch (IllegalAccessException e) { 
      e.printStackTrace(); 
    } 
 
    return obj; 
  } 
 
  // 對象池提供的get方法 
  public Object getInstance(){ 
 
    // System.out.println(stack.size()); 
 
    Object object = null; 
 
    if (stack.size() == 0) { 
 
      // 如果當(dāng)前棧的長度為0，并且總的對象數(shù)沒有超過定義最大數(shù) 
      if ((currentNum + poolParam.getMinObjectCount()) < poolParam 
          .getMaxObjectCount()) { 
 
        // 新創(chuàng)建一個(gè)對象 
        object = this.createObj(clazz); 
        // 對象數(shù)+1 
        currentNum++; 
 
      } else { 
 
        synchronized (this) { 
 
          try { 
            waitme(this); 
          } catch (Exception e) { 
            e.printStackTrace(); 
          } 
 
          // 獲得通知后檢測棧中是為空，并給出剛剛釋放的資源 
          if (!stack.empty()) { 
            object = stack.pop(); 
          } 
        } 
      } 
 
    } else if (stack.size() > 0) { 
 
      object = stack.pop(); 
 
      // System.out.println(stack.size()); 
    } 
 
    return object; 
  } 
 
  // 返回對象的方法 
  public void returnObj(Object obj) { 
 
    if (clazz.isInstance(obj)) { 
 
      stack.push(obj); 
 
      synchronized (this) { 
 
        notify(); 
      } 
    } else { 
      System.out.println("this object can not push to stack!"); 
    } 
 
  } 
 
  // 等待遞歸算法 
  private void waitme(ObjectPool pool) { 
 
    // 等待2s的技術(shù)控制 
    if (timeWait >= 2000) { 
      System.out.println("jump up this step.."); 
 
      timeWait = 0; 
      return; 
 
    } else { 
 
      try { 
 
        pool.wait(500); 
 
        // 等待計(jì)數(shù)累加。。 
        timeWait +=1000; 
 
        System.out.println("waiting time to free obj.."); 
 
        if (stack.empty()) { 
          System.out.println("agian...."); 
          waitme(pool); 
        } 
 
      } catch (InterruptedException e) { 
        e.printStackTrace(); 
      } 
    } 
  } 
 
}

管理池類，這個(gè)不是很難，同步了就好

@SuppressWarnings("unchecked") 
public class ObjectPoolManage { 
 
  private ObjectPoolManage() { 
  } 
 
  private static ObjectPool pool; 
   
 
 
  // 實(shí)現(xiàn)一個(gè)單例的獲取方法....默認(rèn) 
  public static synchronized ObjectPool getCacheObject(Class clazz) { 
 
    if (null != pool) { 
      return pool; 
    } else { 
 
      createObjectPool(null, clazz); 
      return pool; 
    } 
 
  } 
 
  // 實(shí)現(xiàn)一個(gè)單例的獲取方法...自定義 
 
  public static synchronized ObjectPool getCacheObject(PoolParam p, Class clazz) { 
    if (null != pool) { 
      return pool; 
    } else { 
 
      createObjectPool(p, clazz); 
      return pool; 
    } 
 
  } 
 
  private static ObjectPool createObjectPool(PoolParam p, Class clazz) { 
 
    pool = new ObjectPool(); 
 
    if (null == p) { 
      pool.initalPool(new PoolParam(5,10), clazz); 
    } else { 
      pool.initalPool(p, clazz); 
    } 
 
    return pool; 
  } 
   
  private static Class getclazz(){ 
     
    Class clazz=null; 
     
    try { 
      clazz= Class.forName(ppp.getPropertyByName("objectPath")); 
    } catch (ClassNotFoundException e) { 
      e.printStackTrace(); 
    } 
     
    return clazz; 
  } 
}

相關(guān)問題和實(shí)現(xiàn)
1. 對象池中可以限制對象的個(gè)數(shù)，當(dāng)超過限制時(shí)，對象池需要返回異常或者空值，以通知客戶。
2. 在多線程環(huán)境中，在checkout和checkin方法需要同步。
3. 定時(shí)清理過期的對象。

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