本文节选自《设计模式就该这样学》
1 对象池模式的定义
对象池模式（Object Pool Pattern），是创立型设计模式的一种，将对象事后创立并初始化后放入对象池中，对象提供者就能利用已有的对象来解决申请，缩小频繁创建对象所占用的内存空间和初始化工夫。
一个对象池蕴含一组曾经初始化并且能够应用的对象，能够在有需要时创立和销毁对象。对象池的用户能够从池子中获得对象，对其进行操作解决，并在不须要时归还给池子而非间接销毁。对象池是一个非凡的工厂对象，对象池模式就是单例模式加享元模式。
2 对象池模式的利用场景
对象池模式次要实用于以下利用场景。
（1）资源受限的场景。比方，不须要可伸缩性的环境（CPU\ 内存等物理资源无限），CPU 性能不够强劲，内存比拟缓和，垃圾收集，内存抖动会造成比拟大的影响，须要进步内存管理效率，响应性比吞吐量更为重要。
（2）在内存中数量受限的对象。
（3）创立老本高的对象，能够思考池化。
补充：常见的应用对象池的场景有在应用 Socket 时的各种连接池、线程池、数据库连接池等。
3 对象池模式的 UML 类图
对象池模式的 UML 类图如下图所示。
由上图能够看到，对象池模式次要蕴含 3 个角色。
（1）对象池（ObjectPool）：持有对象并提供取 / 还等办法。
（2）形象池化对象（PooledObject）：对池中对象的形象。
（3）具体池化对象（ConcretePoolObject）：对池中对象的封装，封装对象的状态和一些其余信息。
4 对象池模式的通用写法
以下是对象池模式的通用写法。
public class Client {public static void main(String[] args) {ObjectPool pool = new ObjectPool(10,50);
IPooledObject object = pool.borrowObject();
object.operation();
pool.returnObject(object);
System.out.println();}
// 形象对象
interface IPooledObject {void operation();
}
// 具体对象
static class ConcretePoolObject implements IPooledObject {public void operation() {System.out.println("doing");
}
}
// 对象池
static class ObjectPool {
private int step = 10; // 当对象不够用的时候，每次扩容的数量
private int minCount;
private int maxCount;
private Vector<IPooledObject> returneds; // 保留未借出的对象
private Vector<IPooledObject> borroweds; // 保留已被借出的对象
// 初始化对象池
public ObjectPool(int minCount,int maxCount){borroweds = new Vector<IPooledObject>();
returneds = new Vector<IPooledObject>();
this.minCount = minCount;
this.maxCount = maxCount;
refresh(this.minCount);
}
// 因为外部状态具备不变性，所以作为缓存的键
public IPooledObject borrowObject() {
IPooledObject next = null;
if(returneds.size() > 0){Iterator<IPooledObject> i = returneds.iterator();
while (i.hasNext()){next = i.next();
returneds.remove(next);
borroweds.add(next);
return next;
}
}else{
// 计算出残余可创立的对象数
int count = (maxCount - minCount);
// 残余可创立的数量大于单次固定创立的对象数
// 则再初始化一批固定数量的对象
refresh(count > step ? step : count);
}
return next;
}
// 不须要应用的对象偿还反复利用
public void returnObject(IPooledObject pooledObject){returneds.add(pooledObject);
if(borroweds.contains(pooledObject)){borroweds.remove(pooledObject);
}
}
private void refresh(int count){for (int i = 0; i < count; i++) {returneds.add(new ConcretePoolObject());
}
}
}
}
对象池模式和享元模式的最大区别在于，对象池模式中会多一个回收对象反复利用的办法。所以，对象池模式应该是享元模式更加具体的一个利用场景。相当于先将对象从对象池中借出，用完之后再还回去，以此保障无限资源的反复利用。
5 对象池模式的长处
复用池中对象，打消创建对象、回收对象所产生的内存开销、CPU 开销，以及跨网络产生的网络开销。
6 对象池模式的毛病
（1）减少了调配 / 开释对象的开销。
（2）在并发环境中，多个线程可能（同时）须要获取池中对象，进而须要在堆数据结构上进行同步或者因为锁竞争而产生阻塞，这种开销要比创立销毁对象的开销高数百倍。
（3）因为池中对象的数量无限，势必成为一个可伸缩性瓶颈。
（4）很难正当设定对象池的大小，如果太小，则起不到作用；如果过大，则占用内存资源高。
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