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1、摘要本文在分析对象池技术基本原理的基础上,给出了对象池技术的两种实现方式。还指出了使用对象池技术时所应注意的问题。关键词对象池;对象池技术;Java对象;性能Java对象的生命周期分析Java对象的生命周期大致包括三个阶段:对象的创建,对象的使用,对象的清除。因此,对象的生命周期长度可用如下的表达式表示:T=T1+T2+T3。其中T1表示对象的创建时间,T2表示对象的使用时间,而T3则表示其清除时间。由此,我们可以看出,只有T2是真正有效的时间,而Tl、T3则是对象本身的开销。下面再看看Tl、T3在对象的整个生命周期中所占的比例。我们知道,Java对象是通过构造函数来创建的,在这一过程中,该构
2、造函数链中的所有构造函数也都会被自动调用。另外,默认情况下,调用类的构造函数时,Java会把变量初始化成确定的值:所有的对象被设置成null,整数变量(byte、short、int、long)设置成0,float和double变量设置成0.0,逻辑值设置成false。所以用new关键字来新建一个对象的时间开销是很大的,如表l所示。表l一些操作所耗费时间的对照表运算操作示例标准化时间本地赋值i=nl.0实例赋值this.i=nl.2方法调用Funct()5.9新建对象NewObject()980新建数组Newintl03l00从表l可以看出,新建一个对象需要980个单位的时间,是本地赋值时间的9
3、80倍,是方法调用时间的l66倍,而若新建一个数组所花费的时间就更多了。再看清除对象的过程。我们知道,Java语言的一个优势,就是Java程序员勿需再像C/C+程序员那样,显式地释放对象,而由称为垃圾收集器(GarbageCollector)的自动内存管理系统,定时或在内存凸现出不足时,自动回收垃圾对象所占的内存。凡事有利总也有弊,这虽然为Java程序设计者提供了极大的方便,但同时它也带来了较大的性能开销。这种开销包括两方面,首先是对象管理开销,GC为了能够正确释放对象,它必须监控每一个对象的运行状态,包括对象的申请、引用、被引用、赋值等。其次,在GC开始回收“垃圾”对象时,系统会暂停应用程序
4、的执行,而独自占用CPU。因此,如果要改善应用程序的性能,一方面应尽量减少创建新对象的次数;同时,还应尽量减少Tl、T3的时间,而这些均可以通过对象池技术来实现。对象池技术的基本原理对象池技术基本原理的核心有两点:缓存和共享,即对于那些被频繁使用的对象,在使用完后,不立即将它们释放,而是将它们缓存起来,以供后续的应用程序重复使用,从而减少创建对象和释放对象的次数,进而改善应用程序的性能。事实上,由于对象池技术将对象限制在一定的数量,也有效地减少了应用程序内存上的开销。实现一个对象池,一般会涉及到如下的类:1) 对象池工厂(ObjectPoolFactory)类该类主要用于管理相同类型和设置的对
5、象池(ObjectPool),它一般包含如下两个方法: createPool:用于创建特定类型和设置的对象池; destroyPool:用于释放指定的对象池;同时为保证ObjectPoolFactory的单一实例,可以采用Singleton设计模式,见下述getInstance方法的实现:publicstaticObjectPoolFactorygetInstance()if(poolFactory=null)poolFactory=newObjectPoolFactory();returnpoolFactory;2) 参数对象(ParameterObject)类该类主要用于封装所创建对象池的一些属性参数,如池中可存放对象的数目的最大值(maxCount)、最小值(minCount)等。3) 对象池(ObjectPool)类用于管理要被池化对象的借出和归还,并通知PoolableObjectFactory完成相应的工作。它一般包含如下两个方法: getObject:用于从池中借出对象;returnObject:将池化对象返回到池中,并通知所有处于等待状态的线程;4) 池化对象工厂(PoolableObjectFactory)类该类主要负责管理池化对象的生命周期,就简单来说,一般包括对象的创建及销毁。该类同ObjectPoolFactory一样,也可将其实现为单实例。