Java 对象池管理的高性能工具库 Apache Commons Pool 2

Apache Commons Pool 2 是一个用于对象池管理的高性能工具库，主要用于管理复用昂贵的对象（如数据库连接、网络连接、线程等）。它实现了常见的对象池模式，可以通过设置来优化资源的分配与采取。

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Maven 依靠

在项目中添加 commons-pool2 的依靠：

1. <dependency>
2.     <groupId>org.apache.commons</groupId>
3.     <artifactId>commons-pool2</artifactId>
4.     <version>2.11.1</version> <!-- 使用最新版本 -->
5. </dependency>

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核心概念

• PooledObjectFactory：对象池中对象的创建和烧毁管理接口。
  
• ObjectPool：对象池接口，负责对象的借用与归还。
  
• GenericObjectPool：通用对象池实现，最常用的对象池类。
  
• GenericKeyedObjectPool：支持多个键值的对象池管理。
  

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使用步调

1. 界说对象的工厂类

创建一个工厂类，继承 BasePooledObjectFactory 或实现 PooledObjectFactory 接口，用于管理对象的创建、烧毁、激活等生命周期。

1. import org.apache.commons.pool2.PooledObject;
2. import org.apache.commons.pool2.BasePooledObjectFactory;
3. import org.apache.commons.pool2.impl.DefaultPooledObject;
5. // 定义池化对象的工厂
6. public class MyObjectFactory extends BasePooledObjectFactory<MyObject> {
8.     @Override
9.     public MyObject create() {
10.         return new MyObject(); // 创建对象
11.     }
13.     @Override
14.     public PooledObject<MyObject> wrap(MyObject obj) {
15.         return new DefaultPooledObject<>(obj); // 包装成池化对象
16.     }
18.     @Override
19.     public void destroyObject(PooledObject<MyObject> p) {
20.         System.out.println("Destroying object: " + p.getObject());
21.     }
22. }
24. // 自定义对象
25. class MyObject {
26.     public void doSomething() {
27.         System.out.println("Working...");
28.     }
29. }

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2. 创建对象池

使用 GenericObjectPool 进行对象池管理。

1. import org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPool;
3. public class ObjectPoolExample {
4.     public static void main(String[] args) throws Exception {
5.         // 创建对象池
6.         GenericObjectPool<MyObject> pool = new GenericObjectPool<>(new MyObjectFactory());
8.         // 配置对象池
9.         pool.setMaxTotal(5); // 最大对象数
10.         pool.setMinIdle(2); // 最小空闲对象数
12.         // 借用对象
13.         MyObject obj = pool.borrowObject();
14.         obj.doSomething();
16.         // 归还对象
17.         pool.returnObject(obj);
19.         // 关闭池
20.         pool.close();
21.     }
22. }

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对象池设置参数

对象池（GenericObjectPool）提供了一些常见的设置项，用于优化资源使用：
设置项作用setMaxTotal(int)池中最大对象数，默认值为 8。setMinIdle(int)池中最小空闲对象数，当对象数低于此值时，池会尝试创建新对象。setMaxIdle(int)池中最大空闲对象数，超过此值的对象会被烧毁。setMaxWaitMillis(long)从池中借用对象时的最大等待时间，超过此时间会抛出 NoSuchElementException。setBlockWhenExhausted(boolean)是否在对象耗尽时壅闭等待，默认值为 true。setTestOnBorrow(boolean)借用对象时是否验证对象有效性，默认值为 false。setTestOnReturn(boolean)归还对象时是否验证对象有效性，默认值为 false。setTestWhileIdle(boolean)空闲时是否验证对象有效性，默认值为 false。

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高级用法

1. 带键的对象池 (GenericKeyedObjectPool)

假如必要根据键来区分差别的对象池，可以使用 GenericKeyedObjectPool。

1. import org.apache.commons.pool2.PooledObject;
2. import org.apache.commons.pool2.impl.DefaultPooledObject;
3. import org.apache.commons.pool2.impl.GenericKeyedObjectPool;
4. import org.apache.commons.pool2.BaseKeyedPooledObjectFactory;
6. // 定义带键的对象工厂
7. class KeyedObjectFactory extends BaseKeyedPooledObjectFactory<String, MyObject> {
9.     @Override
10.     public MyObject create(String key) {
11.         return new MyObject(); // 根据键创建对象
12.     }
14.     @Override
15.     public PooledObject<MyObject> wrap(MyObject obj) {
16.         return new DefaultPooledObject<>(obj);
17.     }
18. }
20. public class KeyedObjectPoolExample {
21.     public static void main(String[] args) throws Exception {
22.         // 创建带键的对象池
23.         GenericKeyedObjectPool<String, MyObject> pool = new GenericKeyedObjectPool<>(new KeyedObjectFactory());
25.         // 借用对象
26.         MyObject obj1 = pool.borrowObject("key1");
27.         MyObject obj2 = pool.borrowObject("key2");
29.         obj1.doSomething();
30.         obj2.doSomething();
32.         // 归还对象
33.         pool.returnObject("key1", obj1);
34.         pool.returnObject("key2", obj2);
36.         // 关闭池
37.         pool.close();
38.     }
39. }

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2. 对象池的烧毁和验证

通过自界说工厂方法，实现烧毁和验证逻辑：

1. import org.apache.commons.pool2.PooledObject;
2. import org.apache.commons.pool2.impl.DefaultPooledObject;
4. class CustomObjectFactory extends BasePooledObjectFactory<MyObject> {
5.     @Override
6.     public MyObject create() {
7.         return new MyObject();
8.     }
10.     @Override
11.     public PooledObject<MyObject> wrap(MyObject obj) {
12.         return new DefaultPooledObject<>(obj);
13.     }
15.     @Override
16.     public void destroyObject(PooledObject<MyObject> p) {
17.         System.out.println("Destroying object: " + p.getObject());
18.     }
20.     @Override
21.     public boolean validateObject(PooledObject<MyObject> p) {
22.         // 验证对象有效性
23.         return true; // 根据需求实现具体逻辑
24.     }
25. }

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典型应用场景

• 数据库连接池：
  使用 commons-dbcp2 或类似框架，可以结合 commons-pool2 管理数据库连接。
  
• 网络连接池：
  通过对象池管理网络连接资源，制止频繁创建和烧毁连接。
  
• 线程池管理：
  配合自界说线程对象，实现线程池的资源复用。
  
• 复杂对象的池化：
  管理必要频繁创建、烧毁但初始化成本高的对象（如大内存对象）。
  

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总结

commons-pool2 是一个高性能、机动的对象池管理工具，实用于以下场景：

• 管理必要复用的昂贵对象。
  
• 提高资源使用效率，降低体系资源开销。
  
• 提供机动的设置和自界说生命周期管理。
  

它与其他 Apache 工具库（如 DBCP 数据库连接池）无缝集成，也可以单独用于其他资源池管理需求。

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