对象池相关配置项
对象池提供了许多配置项,在我们使用的GenericObjectPool
默认基础对象池中可以通过构造方法传参传入GenericObjectPoolConfig
,当然我们也可以看GenericObjectPoolConfig
底层实现的基础类BaseObjectPoolConfig
,具体包含如下配置:
- maxTotal:对象池中最大使用数量,默认为8
- maxIdle:对象中空闲对象最大数量,默认为8
- minIdle:对象池中空闲对象最小数量,默认为8
- lifo:当去获取对象池中的空闲实例时,是否需要遵循后进先出的原则,默认为
true
- blockWhenExhausted:当对象池处于
exhausted
状态,即可用实例为空时,是否阻塞来获取实例的线程,默认true
- fairness:当对象池处于
exhausted
状态,即可用实例为空时,大量线程在同时阻塞等待获取可用的实例,fairness
配置来控制是否启用公平锁算法,即先到先得,默认为false
。这一项的前提是blockWhenExhausted
配置为true
- maxWaitMillis:最大阻塞时间,当对象池处于
exhausted
状态,即可用实例为空时,大量线程在同时阻塞等待获取可用的实例,如果阻塞时间超过了maxWaitMillis
将会抛出异常。当此值为负数时,代表无限期阻塞直到可用。默认为-1
- testOnCreate:创建对象前是否校验(即调用工厂的
validateObject()
方法),如果检验失败,那么borrowObject()
返回将失败,默认为false
- testOnBorrow:取用对象前是否检验,默认为
false
- testOnReturn:返回对象池前是否检验,即调用工厂的
returnObject()
,若检验失败会销毁对象而不是返回池中,默认为false
- timeBetweenEvictionRunsMillis:驱逐周期,默认为
-1
代表不进行驱逐测试 - testWhileIdle:处于idle队列中即闲置的对象是否被驱逐器进行驱逐验证,当该对象上次运行时间距当前超过了
setTimeBetweenEvictionRunsMillis(long))
设置的值,将会被驱逐验证,调用validateObject()
方法,若验证成功,对象将会销毁。默认为false
使用步骤
- 创建工厂类:通过继承
BaseGenericObjectPool
或者实现基础接口PooledObjectFactory
,并按照业务需求重写对象的创建、销毁、校验、激活、钝化方法,其中销毁多为连接的关闭、置空等。 - 创建池:通过继承
GenericObjectPool
或者实现基础接口ObjectPool
,建议使用前者,它为我们提供了空闲对象驱逐检测机制(即将空闲队列中长时间未使用的对象销毁,降低内存占用),以及提供了很多对象的基本信息,例如对象最后被使用的时间、使用对象前是否检验等。 - 创建池相关配置(可选):通过继承
GenericObjectPoolConfig
或者继承BaseObjectPoolConfig
,来增加对线程池的配置控制,建议使用前者,它为我们实现了基本方法,只需要自己添加需要的属性即可。 - 创建包装类(可选):即要存在于对象池中的对象,在实际对象之外添加许多基础属性,便于了解对象池中对象的实时状态。
注意事项
我们虽然使用了默认实现,但是也应该结合实际生产情况进行优化,不能使用了线程池而性能却更低了。在使用中我们应注意以下事项:
- 要为对象池设置空闲队列最大最小值,默认最大最小值,默认最大为8往往不能满足需要
private volatile int maxIdle = GenericObjectPoolConfig.DEFAULT_MAX_IDLE; private volatile int minIdle = GenericObjectPoolConfig.DEFAULT_MIN_IDLE; public static final int DEFAULT_MAX_IDLE = 8; public static final int DEFAULT_MIN_IDLE = 0;
- 对象池设置
maxWaitMillis
属性,即取用对象最大等待时间
- 使用完对象及时释放对象,将对象返回池中,特别是发生了异常也要通过
try..chatch..finally
的方式确保释放,避免占用资源
我们展开讲讲注意事项,首先为什么要设置maxWaitMillis
,我们取用对象使用的如下方法
public T borrowObject() throws Exception { return borrowObject(getMaxWaitMillis()); }
可以看到默认的最大等待时间为-1L
private volatile long maxWaitMillis = BaseObjectPoolConfig.DEFAULT_MAX_WAIT_MILLIS; //.... public static final long DEFAULT_MAX_WAIT_MILLIS = -1L;
我们再来查看取用对象逻辑,blockWhenExhausted
默认为true,意思是当池中不存在空闲对象时,又来取用对象,线程将会被阻塞直到有新的可用对象。从上我们得知-1L
将会执行idleObjects.takeFirst()
public T borrowObject(final long borrowMaxWaitMillis) throws Exception { //....... final boolean blockWhenExhausted = getBlockWhenExhausted(); boolean create; final long waitTime = System.currentTimeMillis(); while (p == null) { //....... if (blockWhenExhausted) { if (p == null) { if (borrowMaxWaitMillis < 0) { p = idleObjects.takeFirst(); } else { p = idleObjects.pollFirst(borrowMaxWaitMillis, TimeUnit.MILLISECONDS); } } } } }
如下,阻塞队列将会一直阻塞,直到有了空闲对象才停止阻塞,这样的设定将会在吞吐提高时造成大面积阻塞影响
public E takeFirst() throws InterruptedException { lock.lock(); try { E x; while ( (x = unlinkFirst()) == null) { notEmpty.await(); } return x; } finally { lock.unlock(); } }
还有一个注意事项就是要记得回收资源,即调用public void returnObject(final T obj)
方法,原因显而易见,对象池对我们是否使用完了对象是无感知的,需要我们调用该方法回收对象,特别是发生异常也要保证回收,因此最佳实践如下:
try{ item = pool.borrowObject(); } catch(Exception e) { log.error("...."); } finally { pool.returnObject(item); }
实例使用
实例1:实现一个简单的字符串池
创建字符串工厂
package com.anqi.demo.demopool2.pool.fac; import org.apache.commons.pool2.BasePooledObjectFactory; import org.apache.commons.pool2.PooledObject; import org.apache.commons.pool2.impl.DefaultPooledObject; /** * 字符串池工厂 */ public class StringPoolFac extends BasePooledObjectFactory<String> { public StringPoolFac() { super(); } @Override public String create() throws Exception { return "str-val-"; } @Override public PooledObject<String> wrap(String s) { return new DefaultPooledObject<>(s); } @Override public void destroyObject(PooledObject<String> p) throws Exception { } @Override public boolean validateObject(PooledObject<String> p) { return super.validateObject(p); } @Override public void activateObject(PooledObject<String> p) throws Exception { super.activateObject(p); } @Override public void passivateObject(PooledObject<String> p) throws Exception { super.passivateObject(p); } }
创建字符串池
package com.anqi.demo.demopool2.pool; import org.apache.commons.pool2.PooledObjectFactory; import org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPool; import org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPoolConfig; /** * 字符串池 */ public class StringPool extends GenericObjectPool<String> { public StringPool(PooledObjectFactory<String> factory) { super(factory); } public StringPool(PooledObjectFactory<String> factory, GenericObjectPoolConfig<String> config) { super(factory, config); } }
测试主类
首先我们我们设置setMaxTotal
为2,即最多有两个对象被取出使用,设置
setMaxWaitMillis
为3S,即最多被阻塞3S,我们循环取用3次,并不释放资源
import com.anqi.demo.demopool2.pool.fac.StringPoolFac; import org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPoolConfig; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; public class StringPoolTest { private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(StringPoolTest.class); public static void main(String[] args) { StringPoolFac fac = new StringPoolFac(); GenericObjectPoolConfig<String> config = new GenericObjectPoolConfig<>(); config.setMaxTotal(2); config.setMinIdle(1); config.setMaxWaitMillis(3000); StringPool pool = new StringPool(fac, config); for (int i = 0; i < 3; i++) { String s = ""; try { s = pool.borrowObject(); LOG.info("str:{}", s); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { // if (!s.equals("")) { // pool.returnObject(s); // } } } } }
结果如下,在两次成功调用之后,阻塞3S,接着程序报错停止。这是因为可用资源最多为2,若不释放将会无资源可用,新来的调用者会被阻塞3S,之后报错取用失败。
16:18:42.499 [main] INFO com.anqi.demo.demopool2.pool.StringPoolTest - str:str-val- 16:18:42.505 [main] INFO com.anqi.demo.demopool2.pool.StringPoolTest - str:str-val- java.util.NoSuchElementException: Timeout waiting for idle object
我们放开注释,释放资源后得到正常执行结果
16:20:52.384 [main] INFO com.anqi.demo.demopool2.pool.StringPoolTest - str:str-val- 16:20:52.388 [main] INFO com.anqi.demo.demopool2.pool.StringPoolTest - str:str-val- 16:20:52.388 [main] INFO com.anqi.demo.demopool2.pool.StringPoolTest - str:str-val-
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