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关于对象池的一些分析

在日常的开发工作中，我们可能使用或者听说过对象池，线程池以及连接池。本文将介绍对象池的产生缘由，具体实现细节，以及需要注意的问题。

什么是对象池（模式）

对象池（模式）是一种创建型设计模式
它持有一个初始化好的对象的集合，将对象提供给调用者。

对象池的目的

减少频繁创建和销毁对象带来的成本，实现对象的缓存和复用

什么条件下使用对象池

创建对象的成本比较大，并且创建比较频繁。比如线程的创建代价比较大，于是就有了常用的线程池。

对象池的例子

Android中使用对象池的应用有很多,比如下面的这些都是应用了该模式

Handler处理的Message
线程池执行器ThreadPoolExecutor
控件TabLayout
控制TypedArray的Resources

以一个简单的获取SytledAttributions代码为例，展示一下对象池的应用

// Text colors/sizes come from the text appearance first
final TypedArray ta = context.obtainStyledAttributes(mTabTextAppearance,
    android.support.v7.appcompat.R.styleable.TextAppearance);
try {
    mTabTextSize = ta.getDimensionPixelSize(
            android.support.v7.appcompat.R.styleable.TextAppearance_android_textSize, 0);
    mTabTextColors = ta.getColorStateList(
            android.support.v7.appcompat.R.styleable.TextAppearance_android_textColor);
} finally {
    ta.recycle();
}

想必这段代码都可能写过，那就是在一开始的时候，我们都会被告诫：使用TypedArray结束的时候，一定要调用它的recycle方法。

回想起来，当时自己还很疑惑为什么要这么规定，其实很简单，它使用了对象池。

调用者通过obtain方法从对象池中获取对象，然后使用完毕后，需要使用recycle方法返还给对象池。

三种角色

上面的介绍中，也或多或少提到了下面的三种角色

Reusable 可重用的对象
Client 调用者
ReusablePool 可重用的对象的池

Reusable

创建的成本较大，比如线程或者数据库连接
被ReusablePool持有
被Client消费使用，使用完成应该被返回到ReusablePool

ReusablePool

维护一定数量的Reusable，提供给客户端使用
提供aquire或者obtain等方法，便于客户端请求Reusable
提供recycle或者release等方法，便于客户端使用完毕后，将Reusable对象奉还。

Client

请求ReusablePool或者Reusable对象
使用完毕Reusable对象后，返回给ReusablePool

对象池无可用的对象时，再次对象请求，可能的表现行为

如果池的大小可以增长，创建新的对象并返回给client
阻塞client调用，直到有可用的对象回收并返回
抛出异常，通知client
返回null给client

同步处理

在多线程的环境下，我们也会使用对象池。因此做好必要的同步是必须的。

要进行同步处理的通常是这两个方法

aquire或obtain 负责返回对象
release或recycle 负责回收对象

下面是一段进行同步处理了的对象池的源码。

public static class SynchronizedPool<T> extends SimplePool<T> {
        private final Object mLock = new Object();


        /**
         * Creates a new instance.
         *
         * @param maxPoolSize The max pool size.
         *
         * @throws IllegalArgumentException If the max pool size is less than zero.
         */
        public SynchronizedPool(int maxPoolSize) {
            super(maxPoolSize);
        }


        @Override
        public T acquire() {
            synchronized (mLock) {
                return super.acquire();
            }
        }


        @Override
        public boolean release(T element) {
            synchronized (mLock) {
                return super.release(element);
            }
        }
}

上述代码为Android中android.support.v4.util提供的Pools中的SynchronizedPool的实现，它使用了synchronized关键字实现同步问题。