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1 一些废话

作为一名Java开发人员,池化技术或多或少在业务代码中使用。常见的包括线程池、连接池等。也是因为Java语言超级丰富的基建,基本上这些池化能力都有着相对成熟的“工具”。
比如,需要使用线程池的时候常常会选择Spring提供的 ThreadPoolTaskExecutor , 工具内部替我们维护了线程的生命周期与任务的状态变化。

线程池的运转流程图

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2 正文开始

在笔者的业务场景里,java服务需要通过命令行启动一个特殊进程,并在进程使用完后将其销毁。而业务对启动这个进程的整体耗时较为敏感,打算利用池化技术,将进程池化复用,去除启动进程的消耗,达到优化性能的目标。

认识 GenericObjectPool

池化技术的概念大家可能都比较熟悉了,但真正要从零开始实现池化能力,就会感觉困难很多。好在Java丰富的基建在提供ThreadPoolTaskExecutor的同时,也提供了GenericObjectPool这个辅助我们实现自定义对象池化的工具。顺带提一句:JedisPool就是使用这个工具实现的。
GenericObjectPool构造方法一共就3个参数,只有PooledObjectFactory必传;
/**

 * Creates a new {
@code
 GenericObjectPool} that tracks and destroys

 * objects that are checked out, but never returned to the pool.

 *

 * 
@param
 factory   The object factory to be used to create object instances

 *                  used by this pool

 * 
@param
 config    The base pool configuration to use for this pool instance.

 *                  The configuration is used by value. Subsequent changes to

 *                  the configuration object will not be reflected in the

 *                  pool.

 * 
@param
 abandonedConfig  Configuration for abandoned object identification

 *                         and removal.  The configuration is used by value.

 */

publicGenericObjectPool
(
final
 PooledObjectFactory<T> factory,

final
 GenericObjectPoolConfig<T> config, 
final
 AbandonedConfig abandonedConfig)
{

}

PooledObjectFactory 按照方法注释的描述,它是专门负责给池子创建对象实例的。当然除了创建对象(makeObject), 还包括了检验、激活、销毁对象。基本涵盖了对象生命周期中的各个阶段。
voidactivateObject(PooledObject<T> p)throws Exception
;


voiddestroyObject(PooledObject<T> p)throws Exception
;


PooledObject<T> makeObject()throws Exception
;


voidpassivateObject(PooledObject<T> p)throws Exception
;


booleanvalidateObject(PooledObject<T> p)
;

更加详细的说明可以浏览 GenericObjectPool's apidocs [1]。源码的注释也很详细值得一看。

使用 GenericObjectPool

先引入依赖
<dependency>

   <groupId>org.apache.commons</groupId>

   <artifactId>commons-pool2</artifactId>

   <version>${version}</version>

</dependency>

根据自身业务实现PooledObjectFactory接口;作者的业务场景是进程池化,那么对应的创建对象、销毁对象的方法就是创建进程和销毁进程的代码。
publicclassMyProcessFactoryimplementsPooledObjectFactory<MyProcess
{

@Override
publicvoiddestroyObject(PooledObject<MyProcess> p)throws Exception 
{

final
 MyProcess process = p.getObject();

if
 (
null
 != process) {

// 销毁进程
            process.stop();

        }

    }


@Override
public PooledObject<MyProcess> makeObject()throws Exception 
{

// 这里就是去创建一个进程
        MyProcess process = 
new
 MyProcess();

        process.start();

returnnew
 DefaultPooledObject<>(process);

    }


// 剩下几个方法也可以按需实现
}

下一步就是构建 GenericObjectPool 实例
PooledObjectFactory<MyProcess> factory = 
new
 MyProcessFactory();

GenericObjectPool<MyProcess> pool = 
new
 GenericObjectPool(factory);

使用GenericObjectPool
// 获取进程实例
MyProcess process = pool.borrowObject();


// 归还实例
pool.returnObject(process);

进阶使用 GenericObjectPoolConfig

顾名思义,GenericObjectPoolConfig是池化工具的配置类;它包含了池的最大容量、池的最大空闲数、最小空闲数等核心参数。除此之外在它的父类 BaseObjectPoolConfig 中,空闲对象检测规则,对象存放队列进出规则(LIFO)等更加细节的配置。
/**

 * The default value for the {
@code
 maxTotal} configuration attribute.

 * 
@see
 GenericObjectPool#getMaxTotal()

 */

publicstaticfinalint
 DEFAULT_MAX_TOTAL = 
8
;


/**

 * The default value for the {
@code
 maxIdle} configuration attribute.

 * 
@see
 GenericObjectPool#getMaxIdle()

 */

publicstaticfinalint
 DEFAULT_MAX_IDLE = 
8
;


/**

 * The default value for the {
@code
 minIdle} configuration attribute.

 * 
@see
 GenericObjectPool#getMinIdle()

 */

publicstaticfinalint
 DEFAULT_MIN_IDLE = 
0
;

通过调整这些参数值,就能创建符合业务要求的池子。下面就是能常驻4个进程的一套配置参数。
private GenericObjectPoolConfig<MyProcess> genericObjectPoolConfig()
{

final
 GenericObjectPoolConfig<MyProcess> config = 
new
 GenericObjectPoolConfig<>();

    config.setMaxTotal(
20
); 
// 池的最大容量
    config.setMaxIdle(
4
); 
// 最大空闲连接数
    config.setMinIdle(
0
); 
// 最小空闲连接数
    config.setMaxWait(Duration.ofSeconds(
5
)); 
// 获取对象时最大等待时间
    config.setTimeBetweenEvictionRuns(Duration.ofMinutes(
1
)); 
// 空闲对象检查间隔
    config.setMinEvictableIdleTime(Duration.ofMinutes(
10
)); 
// 空闲对象被移除的最小空闲时间
    config.setTestOnBorrow(
true
);

    config.setLifo(
false
);

return
 config;

}

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3 后续

当然真实的业务中还会有很多不相关的逻辑夹杂其中,上文基本涵盖了池化对象搭建与配置的实现方法。最终也实现了性能优化的目标。希望此文能为大家在池化运用多些帮助。

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