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Apache Commons Pool2 源码分析 | Apache Commons Pool2 Source Code Analysis

简介: Apache Commons Pool实现了对象池的功能。定义了对象的生成、销毁、激活、钝化等操作及其状态转换,并提供几个默认的对象池实现。在讲述其实现原理前,先提一下其中有几个重要的对象: PooledObject(池对象)。
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Apache Commons Pool实现了对象池的功能。定义了对象的生成、销毁、激活、钝化等操作及其状态转换,并提供几个默认的对象池实现。
在讲述其实现原理前,先提一下其中有几个重要的对象:

  • PooledObject(池对象)。
  • PooledObjectFactory(池对象工厂)。
  • Object Pool(对象池)。

下面分别详细讲解它们的实现。

PooledObject(池对象)

用于封装对象(如:线程、数据库连接、TCP连接),将其包裹成可被池管理的对象。提供了两个默认的池对象实现:
  • DefaultPoolObject。用于非软引用的普通对象。
  • PooledSoftReference。用于软引用的对象。
在开发连接池、线程池等组件时,需要根据实际情况重载5个方法:startEvictionTest、endEvictionTest、allocate、deallocate和invalidate,用于在不同的场景下修改被包裹对象的内部状态。
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PooledObject有多种状态,在不同的环节或经过处理后状态会发生变化。

状态 描述
IDLE 位于队列中,未使用
ALLOCATED 在使用
EVICTION 位于队列中,当前正在测试,可能会被回收
EVICTION_RETURN_TO_HEAD 不在队列中,当前正在测试,可能会被回收。从池中借出对象时需要从队列出移除并进行测试
VALIDATION 位于队列中,当前正在验证
VALIDATION_PREALLOCATION 不在队列中,当前正在验证。当对象从池中被借出,在配置了testOnBorrow的情况下,对像从队列移除和进行预分配的时候会进行验证
VALIDATION_RETURN_TO_HEAD 不在队列中,正在进行验证。从池中借出对象时,从队列移除对象时会先进行测试。返回到队列头部的时候应该做一次完整的验证
INVALID 回收或验证失败,将销毁
ABANDONED 即将无效
RETURN 返还到池中
 
根据Apache Commons Pool2的默认实现,其状态变化如下图所示:
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PooledObjectFactory(池对象工厂)

定义了操作PooledObject实例生命周期的一些方法,PooledObjectFactory必须实现线程安全。已经有两个抽象工厂:
  • BasePooledObjectFactory。
  • BaseKeyedPooledObjectFactory。
直接继承它们实现自己的池对象工厂。
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方法 描述
makeObject 用于生成一个新的ObjectPool实例
activateObject 每一个钝化(passivated)的ObjectPool实例从池中借出(borrowed)前调用
validateObject 可能用于从池中借出对象时,对处于激活(activated)状态的ObjectPool实例进行测试确保它是有效的。也有可能在ObjectPool实例返还池中进行钝化前调用进行测试是否有效。它只对处于激活状态的实例调用
passivateObject 当ObjectPool实例返还池中的时候调用
destroyObject 当ObjectPool实例从池中被清理出去丢弃的时候调用(是否根据validateObject的测试结果由具体的实现在而定)
 

Object Pool (对象池)

Object Pool负责管理PooledObject,如:借出对象,返回对象,校验对象,有多少激活对象,有多少空闲对象。有三个默认的实现类:
  • GenericObjectPool。
  • ProsiedObjectPool。
  • SoftReferenceObjectPool。
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方法 描述
borrowObject 从池中借出一个对象。要么调用PooledObjectFactory.makeObject方法创建,要么对一个空闲对象使用PooledObjectFactory.activeObject进行激活,然后使用PooledObjectFactory.validateObject方法进行验证后再返回
returnObject 将一个对象返还给池。根据约定:对象必须 是使用borrowObject方法从池中借出的
invalidateObject 废弃一个对象。根据约定:对象必须 是使用borrowObject方法从池中借出的。通常在对象发生了异常或其他问题时使用此方法废弃它
addObject 使用工厂创建一个对象,钝化并且将它放入空闲对象池
getNumberIdle 返回池中空闲的对象数量。有可能是池中可供借出对象的近似值。如果这个信息无效,返回一个负数
getNumActive 返回从借出的对象数量。如果这个信息不可用,返回一个负数
clear 清除池中的所有空闲对象,释放其关联的资源(可选)。清除空闲对象必须使用PooledObjectFactory.destroyObject方法
close 关闭池并释放关联的资源
 

BorrowObject (借出对象)

下面是GenericObjectPool中borrowObject方法的逻辑实现,有阻塞式和非阻塞式两种获取对象的模式。
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ReturnObject (返还对象)

下面是GenericObjectPool中returnObject方法的逻辑实现,在这里实现的FIFO(先进先出)和LIFO(后进先出)。
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参考资料

 

http://aofengblog.blog.163.com/blog/static/6317021201463075826473/

http://commons.apache.org/proper/commons-pool/

http://commons.apache.org/proper/commons-pool/download_pool.cgi

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