Apache Commons-pool实现对象池(包括带key对象池)

pangxia75

　　Commons-pool是一个apache开源组织下的众多项目的一个。其被广泛地整合到众多需要对象池功能的项目中。
　　官网：http://commons.apache.org/proper/commons-pool/
　　本文是commons-pool的一个简单应用，包括不带key的池和带key的池。带key的池是把key相同的池对象放在一起池里，也就是说有多少个key就有多少个池。
　　不带key的池是生产完全一致的对象放在池里，但是有时候，单用对池内所有对象一视同仁的对象池，并不能解决的问题。例如，对于一组某些参数设置不同的同类对象――比如一堆指向不同地址的
java.net.URL对象或者一批代表不同语句的java.sql.PreparedStatement对象，用这样的方法池化，就有可能取出不合用 的对象的麻烦。这里对带key的池也做了简单的例子。
　　

Commons-pool将对象池化的工作安排给了三类对象：

1.      PoolableObjectFactory（KeyedPoolableObjectFactory）：用于管理被池化对象的产生，激活，挂起，检验和销毁。

2.      ObjectPool（KeyedObjectPool）：用于管理要被池化的对象的接触和归还，并通过PoolableObjectFactory完成相应的操作。

3.      ObjectPoolFactory（KeyedObjectPoolFactory）：ObjectPool的工厂，里边有createPool()方法，用于大量生成相同类型和设置的池。

1.下载相关jar包以及文档

下载API以及相关jar包，本文用到的是目前最新的1.6版本。
下载源码以及官方例子，可供参考。
2.编写测试例子，新建项目只需要导入commons-pool-1.6.jar一个就可以

1）实体对象BaseObject.java

public class BaseObject {
//记录从池中取出次数
private int num;
private boolean active;
public BaseObject(){
active = true;
System.out.println("new BaseObject!!!!!");
}
//省略get set

2）管理池里对象的产生，激活，挂起，检验和销毁的工厂类

工厂类里的方法内部可以自己根据业务逻辑去写，例如：
makeObject()方法内部可以查询数据库封装成对象，注意一次只能创建一个池对象。
validateObject()方法内部可以自己验证该对象是否正在使用，比如可以通过对象的状态验证。
这是不带key的工厂类TestPoolableFactory.java
public class TestPoolableFactory implements PoolableObjectFactory {
//重新初始化实例返回池
@Override
public void activateObject(Object arg0) throws Exception {
((BaseObject)arg0).setActive(true);
}
//销毁被破坏的实例
@Override
public void destroyObject(Object arg0) throws Exception {
arg0 = null;
}
//创建一个实例到对象池
@Override
public Object makeObject() throws Exception {
BaseObject bo = new BaseObject();
return bo;
}
//取消初始化实例返回到空闲对象池
@Override
public void passivateObject(Object arg0) throws Exception {
((BaseObject)arg0).setActive(false);
}
//验证该实例是否安全
@Override
public boolean validateObject(Object arg0) {
if(((BaseObject)arg0).isActive())
return true;
else
return false;
}
}




这是带key的工厂类TestKeyPoolableFactory.java
public class TestKeyPoolableFactory implements KeyedPoolableObjectFactory<String, BaseObject> {
//重新初始化实例返回池
@Override
public void activateObject(String arg0, BaseObject arg1) throws Exception {
((BaseObject)arg1).setActive(true);
}
//销毁被破坏的实例
@Override
public void destroyObject(String arg0, BaseObject arg1) throws Exception {
arg1 = null;
}
//创建一个实例到对象池
@Override
public BaseObject makeObject(String arg0) throws Exception {
//这里从数据库里查询出使用次数最少的配置
BaseObject bo = new BaseObject();
bo.setNum(0);
return bo;
}
//取消初始化实例返回到空闲对象池
@Override
public void passivateObject(String arg0, BaseObject arg1) throws Exception {
((BaseObject)arg1).setActive(false);
}
//验证该实例是否安全 true:正在使用
@Override
public boolean validateObject(String arg0, BaseObject arg1) {
//这里可以判断实例状态是否可用
if(((BaseObject)arg1).isActive())
return true;
else
return false;
}
}
3）测试main方法

不带key的main方法类PoolTest.java
public class PoolTest {
public static void main(String[] args) {
BaseObject bo = null;
PoolableObjectFactory factory = new TestPoolableFactory();
GenericObjectPool pool = new GenericObjectPool(factory);
//这里两种池都可以，区别下文会提到
//ObjectPool pool = new StackObjectPool(factory);
try {
for(int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(&quot;\n===========&quot;+i+&quot;===========&quot;);
System.out.println(&quot;池中处于闲置状态的实例pool.getNumIdle()：&quot;+pool.getNumIdle());
//从池里取一个对象，新创建makeObject或将以前闲置的对象取出来
bo = (BaseObject)pool.borrowObject();
System.out.println(&quot;bo:&quot;+bo);
System.out.println(&quot;池中所有在用实例数量pool.getNumActive()：&quot;+pool.getNumActive());
if((i%2) == 0) {
//用完之后归还对象
pool.returnObject(bo);
System.out.println(&quot;归还对象！！！！&quot;);
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if(bo != null) {
pool.returnObject(bo);
}
//关闭池
pool.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}


　　输出结果：
　　

===========0===========
池中处于闲置状态的实例pool.getNumIdle()：0
new BaseObject!!!!!
bo:common.keypool.BaseObject@1fdc96c
池中所有在用实例数量pool.getNumActive()：1
归还对象！！！！
===========1===========
池中处于闲置状态的实例pool.getNumIdle()：1
bo:common.keypool.BaseObject@1fdc96c
池中所有在用实例数量pool.getNumActive()：1
===========2===========
池中处于闲置状态的实例pool.getNumIdle()：0
new BaseObject!!!!!
bo:common.keypool.BaseObject@124bbbf
池中所有在用实例数量pool.getNumActive()：2
归还对象！！！！
===========3===========
池中处于闲置状态的实例pool.getNumIdle()：1
bo:common.keypool.BaseObject@124bbbf
池中所有在用实例数量pool.getNumActive()：2
===========4===========
池中处于闲置状态的实例pool.getNumIdle()：0
new BaseObject!!!!!
bo:common.keypool.BaseObject@a20892
池中所有在用实例数量pool.getNumActive()：3
归还对象！！！！
　　
　　这里的池声明用ObjectPool或者GenericObjectPool的区别在于：
　　

ObjectPool这种对象池的特点是：

• 可以为对象池指定一个初始的参考大小（当空间不够时会自动增长）。
  
• 在对象池已空的时候，调用它的borrowObject方法，会自动返回新创建的实例。
  
• 可以为对象池指定一个可保存的对象数目的上限。达到这个上限之后，再向池里送回的对象会被自动送去回收。
  

GenericObjectPool这种对象池的特色是：

• 可以设定最多能从池中借出多少个对象。
  
• 可以设定池中最多能保存多少个对象。
  
• 可以设定在池中已无对象可借的情况下，调用它的borrowObject方法时的行为，是等待、创建新的实例还是抛出异常。
  
• 可以分别设定对象借出和还回时，是否进行有效性检查。
  
• 可以设定是否使用一个单独的线程，对池内对象进行后台清理。
  
• ……
  

这些参数可以通过一个Config类来管理，然后通过GenericObjectPool的setConfig(Config conf)方法来设置自定义的Config类。下面附上setConfig方法源码，就知道Config类需要哪些参数了：　　源码GenericKeyedObjectPool.java类内部的setConfig方法
　　

/**
* Sets the configuration.
* @param conf the new configuration to use.
* @see GenericKeyedObjectPool.Config
*/
public synchronized void setConfig(GenericKeyedObjectPool.Config conf) {
setMaxIdle(conf.maxIdle);
setMaxActive(conf.maxActive);
setMaxTotal(conf.maxTotal);
setMinIdle(conf.minIdle);
setMaxWait(conf.maxWait);
setWhenExhaustedAction(conf.whenExhaustedAction);
setTestOnBorrow(conf.testOnBorrow);
setTestOnReturn(conf.testOnReturn);
setTestWhileIdle(conf.testWhileIdle);
setNumTestsPerEvictionRun(conf.numTestsPerEvictionRun);
setMinEvictableIdleTimeMillis(conf.minEvictableIdleTimeMillis);
setTimeBetweenEvictionRunsMillis(conf.timeBetweenEvictionRunsMillis);
}

源码GenericObjectPool.java类内部的setConfig方法　　
　　

/**
* Sets my configuration.
*
* @param conf configuration to use.
* @see GenericObjectPool.Config
*/
public void setConfig(GenericObjectPool.Config conf) {
synchronized (this) {
setMaxIdle(conf.maxIdle);
setMinIdle(conf.minIdle);
setMaxActive(conf.maxActive);
setMaxWait(conf.maxWait);
setWhenExhaustedAction(conf.whenExhaustedAction);
setTestOnBorrow(conf.testOnBorrow);
setTestOnReturn(conf.testOnReturn);
setTestWhileIdle(conf.testWhileIdle);
setNumTestsPerEvictionRun(conf.numTestsPerEvictionRun);
setMinEvictableIdleTimeMillis(conf.minEvictableIdleTimeMillis);
setTimeBetweenEvictionRunsMillis(conf.timeBetweenEvictionRunsMillis);
setSoftMinEvictableIdleTimeMillis(conf.softMinEvictableIdleTimeMillis);
setLifo(conf.lifo);
}
allocate();
}
　　

1.      参数maxActive指明能从池中借出的对象的最大数目。如果这个&#20540;不是正数，表示没有限制。

2.      参数whenExhaustedA ction指定在池中借出对象的数目已达极限的情况下，调用它的borrowObject方法时的行为。可以选用的&#20540;有：

• GenericObjectPool.WHEN_EXHAUSTED_BLOCK，表示等待；
  
• GenericObjectPool.WHEN_EXHAUSTED_GROW，表示创建新的实例（不过这就使maxActive参数失去了意义）；
  
• GenericObjectPool.WHEN_EXHAUSTED_FAIL，表示抛出一个java.util.NoSuchElementException异常。
  

3.      参数maxWait指明若在对象池空时调用borrowObject方法的行为被设定成等待，最多等待多少毫秒。如果等待时间超过了这个数&#20540;，则会抛出一个java.util.NoSuchElementException异常。如果这个&#20540;不是正数，表示无限期等待。

4.      参数testOnBorrow设定在借出对象时是否进行有效性检查。

5.      参数testOnBorrow设定在还回对象时是否进行有效性检查。

6.      参数timeBetweenEvictionRunsMillis，设定间隔每过多少毫秒进行一次后台对象清理的行动。如果这个&#20540;不是正数，则实际上不会进行后台对象清理。

7.      参数minEvictableIdleTimeMillis，设定在进行后台对象清理时，视休眠时间超过了多少毫秒的对象为过期。过期的对象将被回收。如果这个&#20540;不是正数，那么对休眠时间没有特别的约束。

8.      参数testWhileIdle，则设定在进行后台对象清理时，是否还对没有过期的池内对象进行有效性检查。不能通过有效性检查的对象也将被回收。

　　9.      参数lifo，池对象的放入和取出默认是后进先出的原则，默认是true，代表后进后出，设置为false代表先进先出。
　　


　　带key的main方法类KeyPoolTest.java
　　
　　

public class KeyPoolTest {
public static void main(String[] args) {
BaseObject bo = null;
BaseObject bo1 = null;
BaseObject bo2 = null;
KeyedPoolableObjectFactory<String, BaseObject> keyFactory = new TestKeyPoolableFactory();
GenericKeyedObjectPool<String, BaseObject> keyPool = new GenericKeyedObjectPool<String, BaseObject>(keyFactory);
//keyPool.setLifo(false);
try {
//这里添加池对象，只需要传入key就会默认调用makeObject()方法创建一个对象
keyPool.addObject(&quot;一级&quot;);
keyPool.addObject(&quot;二级&quot;);
//这里注释掉，不初始创建这个键的池对象
//keyPool.addObject(&quot;三级&quot;);
System.out.println(&quot;池中处于闲置状态的实例pool.getNumIdle()：&quot;+keyPool.getNumIdle());
for (int i = 0; i < 5; i++) {
//从池里取对象
bo = keyPool.borrowObject(&quot;一级&quot;);
bo.setNum(bo.getNum()+1);
System.out.println(&quot;一级&quot;+i+&quot;-------&quot;+bo+&quot;-------&quot;+bo.getNum());
bo1 = keyPool.borrowObject(&quot;二级&quot;);
bo1.setNum(bo1.getNum()+1);
System.out.println(&quot;二级&quot;+i+&quot;-------&quot;+bo1+&quot;-------&quot;+bo1.getNum());
//上边注释掉的那行代码，这里取对象的时候如果没有闲置对象，也会默认去创建一个key=&quot;三级&quot;的池对象
bo2 = keyPool.borrowObject(&quot;三级&quot;);
bo2.setNum(bo2.getNum()+1);
System.out.println(&quot;三级&quot;+i+&quot;-------&quot;+bo2+&quot;-------&quot;+bo2.getNum());
if(i<3) {
//用完之后归还对象
keyPool.returnObject(&quot;一级&quot;, bo);
keyPool.returnObject(&quot;二级&quot;, bo1);
keyPool.returnObject(&quot;三级&quot;, bo2);
System.out.println(&quot;归还对象！！！&quot;);
}
}
//当前池里的实例数量
System.out.println(&quot;池中所有在用实例pool.getNumActive()：&quot;+keyPool.getNumActive());
//当前池里的处于闲置状态的实例
System.out.println(&quot;池中处于闲置状态的实例pool.getNumIdle()：&quot;+keyPool.getNumIdle());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
//这里就不写finally了，偷懒了，这里应该关闭池的
}
}

输出结果：　　
　　

new BaseObject!!!!!
new BaseObject!!!!!
池中处于闲置状态的实例pool.getNumIdle()：2
一级0-------common.keypool.BaseObject@158b649-------1
二级0-------common.keypool.BaseObject@127734f-------1
new BaseObject!!!!!
三级0-------common.keypool.BaseObject@1037c71-------1
归还对象！！！
一级1-------common.keypool.BaseObject@158b649-------2
二级1-------common.keypool.BaseObject@127734f-------2
三级1-------common.keypool.BaseObject@1037c71-------2
归还对象！！！
一级2-------common.keypool.BaseObject@158b649-------3
二级2-------common.keypool.BaseObject@127734f-------3
三级2-------common.keypool.BaseObject@1037c71-------3
归还对象！！！
一级3-------common.keypool.BaseObject@158b649-------4
二级3-------common.keypool.BaseObject@127734f-------4
三级3-------common.keypool.BaseObject@1037c71-------4
new BaseObject!!!!!
一级4-------common.keypool.BaseObject@1df073d-------1
new BaseObject!!!!!
二级4-------common.keypool.BaseObject@1546e25-------1
new BaseObject!!!!!
三级4-------common.keypool.BaseObject@b66cc-------1
池中所有在用实例pool.getNumActive()：6
池中处于闲置状态的实例pool.getNumIdle()：0
　　通过输出结果可以看出：
　　1.对象取出之后可以对对象进行更改，再放回池里这个更改是保留的。
　　2.池对象的放入和取出默认是后进先出的原则，可以通过池pool的setLifo(boolean lifo)方法设置，默认是true，代表后进先出，设置为false代表先进先出。如果为了池对象使用均衡，推荐使用false。


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