池化技術的應用實踐

1 一些廢話

作為一名Java開發(fā)人員，池化技術或多或少在業(yè)務代碼中使用。常見的包括線程池、連接池等。也是因為Java語言超級豐富的基建，基本上這些池化能力都有著相對成熟的“工具”。

比如，需要使用線程池的時候常常會選擇Spring提供的 ThreadPoolTaskExecutor , 工具內(nèi)部替我們維護了線程的生命周期與任務的狀態(tài)變化。

線程池的運轉(zhuǎn)流程圖

2 正文開始

在筆者的業(yè)務場景里，java服務需要通過命令行啟動一個特殊進程，并在進程使用完后將其銷毀。而業(yè)務對啟動這個進程的整體耗時較為敏感，打算利用池化技術，將進程池化復用，去除啟動進程的消耗，達到優(yōu)化性能的目標。

認識 GenericObjectPool

池化技術的概念大家可能都比較熟悉了，但真正要從零開始實現(xiàn)池化能力，就會感覺困難很多。好在Java豐富的基建在提供ThreadPoolTaskExecutor的同時，也提供了GenericObjectPool這個輔助我們實現(xiàn)自定義對象池化的工具。順帶提一句：JedisPool就是使用這個工具實現(xiàn)的。

GenericObjectPool構(gòu)造方法一共就3個參數(shù)，只有PooledObjectFactory必傳;

/**
*Createsanew{@codeGenericObjectPool}thattracksanddestroys
*objectsthatarecheckedout,butneverreturnedtothepool.
*
*@paramfactoryTheobjectfactorytobeusedtocreateobjectinstances
*usedbythispool
*@paramconfigThebasepoolconfigurationtouseforthispoolinstance.
*Theconfigurationisusedbyvalue.Subsequentchangesto
*theconfigurationobjectwillnotbereflectedinthe
*pool.
*@paramabandonedConfigConfigurationforabandonedobjectidentification
*andremoval.Theconfigurationisusedbyvalue.
*/
publicGenericObjectPool(finalPooledObjectFactoryfactory,
finalGenericObjectPoolConfigconfig,finalAbandonedConfigabandonedConfig){
}

PooledObjectFactory 按照方法注釋的描述，它是專門負責給池子創(chuàng)建對象實例的。當然除了創(chuàng)建對象(makeObject), 還包括了檢驗、激活、銷毀對象?；竞w了對象生命周期中的各個階段。

voidactivateObject(PooledObjectp)throwsException;

voiddestroyObject(PooledObjectp)throwsException;

PooledObjectmakeObject()throwsException;

voidpassivateObject(PooledObjectp)throwsException;

booleanvalidateObject(PooledObjectp);

更加詳細的說明可以瀏覽 GenericObjectPool's apidocs [1]。源碼的注釋也很詳細值得一看。

使用 GenericObjectPool

先引入依賴

org.apache.commons
commons-pool2
${version}

根據(jù)自身業(yè)務實現(xiàn)PooledObjectFactory接口；作者的業(yè)務場景是進程池化，那么對應的創(chuàng)建對象、銷毀對象的方法就是創(chuàng)建進程和銷毀進程的代碼。

publicclassMyProcessFactoryimplementsPooledObjectFactory{
@Override
publicvoiddestroyObject(PooledObjectp)throwsException{
finalMyProcessprocess=p.getObject();
if(null!=process){
//銷毀進程
process.stop();
}
}

@Override
publicPooledObjectmakeObject()throwsException{
//這里就是去創(chuàng)建一個進程
MyProcessprocess=newMyProcess();
process.start();
returnnewDefaultPooledObject<>(process);
}

//剩下幾個方法也可以按需實現(xiàn)
}

下一步就是構(gòu)建 GenericObjectPool 實例

PooledObjectFactoryfactory=newMyProcessFactory();
GenericObjectPoolpool=newGenericObjectPool(factory);

使用GenericObjectPool

//獲取進程實例
MyProcessprocess=pool.borrowObject();

//歸還實例
pool.returnObject(process);

進階使用 GenericObjectPoolConfig

顧名思義，GenericObjectPoolConfig是池化工具的配置類；它包含了池的最大容量、池的最大空閑數(shù)、最小空閑數(shù)等核心參數(shù)。除此之外在它的父類 BaseObjectPoolConfig 中，空閑對象檢測規(guī)則，對象存放隊列進出規(guī)則(LIFO)等更加細節(jié)的配置。

/**
*Thedefaultvalueforthe{@codemaxTotal}configurationattribute.
*@seeGenericObjectPool#getMaxTotal()
*/
publicstaticfinalintDEFAULT_MAX_TOTAL=8;

/**
*Thedefaultvalueforthe{@codemaxIdle}configurationattribute.
*@seeGenericObjectPool#getMaxIdle()
*/
publicstaticfinalintDEFAULT_MAX_IDLE=8;

/**
*Thedefaultvalueforthe{@codeminIdle}configurationattribute.
*@seeGenericObjectPool#getMinIdle()
*/
publicstaticfinalintDEFAULT_MIN_IDLE=0;

通過調(diào)整這些參數(shù)值，就能創(chuàng)建符合業(yè)務要求的池子。下面就是能常駐4個進程的一套配置參數(shù)。

privateGenericObjectPoolConfiggenericObjectPoolConfig(){
finalGenericObjectPoolConfigconfig=newGenericObjectPoolConfig<>();
config.setMaxTotal(20);//池的最大容量
config.setMaxIdle(4);//最大空閑連接數(shù)
config.setMinIdle(0);//最小空閑連接數(shù)
config.setMaxWait(Duration.ofSeconds(5));//獲取對象時最大等待時間
config.setTimeBetweenEvictionRuns(Duration.ofMinutes(1));//空閑對象檢查間隔
config.setMinEvictableIdleTime(Duration.ofMinutes(10));//空閑對象被移除的最小空閑時間
config.setTestOnBorrow(true);
config.setLifo(false);
returnconfig;
}

3 后續(xù)

當然真實的業(yè)務中還會有很多不相關的邏輯夾雜其中，上文基本涵蓋了池化對象搭建與配置的實現(xiàn)方法。最終也實現(xiàn)了性能優(yōu)化的目標。希望此文能為大家在池化運用多些幫助。