设计模式——对象池模式

对象池模式

对象池模式，也称对象池服务，通过循环使用对象，减少资源在初始化和释放时的昂贵损耗。

简单地说，在需要时，从池中提取；不用时，放回池中，等待下一个请求。典型例子是连接池和线程池。

public abstract class ObjectPool<T> { 
    //容器，容纳对象 
    private Hashtable<T, ObjectStatus> pool = new Hashtable<T, ObjectStatus>(); 
    //初始化时创建对象，并放入到池中 
    public ObjectPool() { 
        pool.put(create(), new ObjectStatus()); 
    }
    //从Hashtable中取出空闲元素 
    public synchronized T checkOut() { 
        //这是最简单的策略 
        for (T t : pool.keySet()) { 
            if (pool.get(t).validate()) { 
                pool.get(t).setUsing(); 
                return t; 
            } 
        }
        return null; 
    }
    //归还对象
    public synchronized void checkIn(T t) { 
        pool.get(t).setFree(); 
    }
    class ObjectStatus { 
        //占用 
        public void setUsing() { 
        }
        //释放 
        public void setFree() { 
            //注意：若T是有状态，则需要回归到初始化状态 
        }
        //检查是否可用 
        public boolean validate() { 
            return false; 
        } 
    }
    //创建池化对象 
    public abstract T create(); 
} 

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对象池模式的实际应用

有一个专业的新闻追踪网站，最近一段时间内出现偶发性缓慢，从监控情况上看，响应时间在2秒以上。网站首页内容基本都是静态的（轮询生成），唯一的动态部分是网站的激励语，如“积一时之跬步，臻千里之遥程”、“业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随”等励志语句，这是一个简单的SQL随机查询结果，表中的数量在5000条左右，而且结构简单，查询性能不是问题。

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

在跟踪过程中，发现高峰期数据库连接偶尔出现占满情况，而且都是查询该表（该数据库的随机查询算法有缺陷），问题找到了：每一次访问都会直接查询数据库，没有缓存。通常情况下，这没有问题，但是在高并发的情况下，例如在10万PV的压力下服务器基本就垮掉了，这是非常严重的问题。因此，引入一个对象池，把这5000条记录（根据评估最多不超过20000条记录）在启动时直接加载到内存中，在需要时再从内存中取得，以后查询不再与数据库交互。

@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注解的作用是Spring容器在启动完毕后，直接执行init方法，一次性读取所有的数据，然后在应用运行期间不再与数据库交互，直接从List列表中获取数据。完事儿后系统性能大幅提升，在不增加硬件的情况下，彻底解决了性能问题。