設計模式——對象池模式

對象池模式

對象池模式，也稱對象池服務，通過循環使用對象，減少資源在初始化和釋放時的昂貴損耗。

簡單地說，在需要時，從池中提取；不用時，放回池中，等待下一個請求。典型例子是連接池和線程池。

public abstract class ObjectPool<T> { 
    //容器，容納對象 
    private Hashtable<T, ObjectStatus> pool = new Hashtable<T, ObjectStatus>(); 
    //初始化時創建對象，並放入到池中 
    public ObjectPool() { 
        pool.put(create(), new ObjectStatus()); 
    }
    //從Hashtable中取出空閒元素 
    public synchronized T checkOut() { 
        //這是最簡單的策略 
        for (T t : pool.keySet()) { 
            if (pool.get(t).validate()) { 
                pool.get(t).setUsing(); 
                return t; 
            } 
        }
        return null; 
    }
    //歸還對象
    public synchronized void checkIn(T t) { 
        pool.get(t).setFree(); 
    }
    class ObjectStatus { 
        //佔用 
        public void setUsing() { 
        }
        //釋放 
        public void setFree() { 
            //注意：若T是有狀態，則需要回歸到初始化狀態 
        }
        //檢查是否可用 
        public boolean validate() { 
            return false; 
        } 
    }
    //創建池化對象 
    public abstract T create(); 
} 

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對象池模式的實際應用

有一個專業的新聞追蹤網站，最近一段時間內出現偶發性緩慢，從監控情況上看，響應時間在2秒以上。網站首頁內容基本都是靜態的（輪詢生成），唯一的動態部分是網站的激勵語，如“積一時之跬步，臻千里之遙程”、“業精於勤，荒於嬉；行成於思，毀於隨”等勵志語句，這是一個簡單的SQL隨機查詢結果，表中的數量在5000條左右，而且結構簡單，查詢性能不是問題。

//原語句
@Service 
public class WisdomProvider { 
    @Autowire 
    private WisdomDao wisdomDao; 
    public String getOneWord() { 
        return wisdomDao.randomOneWisdom(); 
    } 
}

在跟蹤過程中，發現高峯期數據庫連接偶爾出現佔滿情況，而且都是查詢該表（該數據庫的隨機查詢算法有缺陷），問題找到了：每一次訪問都會直接查詢數據庫，沒有緩存。通常情況下，這沒有問題，但是在高併發的情況下，例如在10萬PV的壓力下服務器基本就垮掉了，這是非常嚴重的問題。因此，引入一個對象池，把這5000條記錄（根據評估最多不超過20000條記錄）在啓動時直接加載到內存中，在需要時再從內存中取得，以後查詢不再與數據庫交互。

@Service 
public class WisdomProvider { 
    @Autowire 
    private WisdomDao wisdomDao; 
    private List<String> wisdoms = null; 
    @PostConstruct 
    public void init() { 
        wisdoms = wisdomDao.getAll(); 
    }
    public String getOneWord() { 
        return RandomUtils.getOne(wisdoms); 
    } 
}

@PostConstruct註解的作用是Spring容器在啓動完畢後，直接執行init方法，一次性讀取所有的數據，然後在應用運行期間不再與數據庫交互，直接從List列表中獲取數據。完事兒後系統性能大幅提升，在不增加硬件的情況下，徹底解決了性能問題。