Java并发对象池？

Question

我尝试将外部非线程安全库集成到我的 Web 项目中；我发现为每个客户端线程创建这个对象的实例太昂贵了。

因此，我想创建一个具有以下属性的对象池。

1. 动态对象创建，池中的对象是动态创建的，而不是在构造函数中创建。池最初是空的，当客户端线程获取资源对象时，池可以按需创建新资源。一旦创建的对象数量达到池的大小；然后新的客户端线程将被阻塞，并等待其他线程回收资源。
2. 池应该是公平的，公平保证第一个请求的线程是第一个得到的线程；否则有可能某些线程将永远等待。

我该怎么做？如果有工作示例，我将不胜感激。

Answer 1

这个问题和解决方法总结自https://www.dbtsai.com/blog/2013/java-concurrent-dynamic-object-pool-for-non-thread-safe-objects-using-blocking-queue/

并发对象池可以通过Java并发包中的阻塞队列来构建，ArrayBlockingQueue也支持我们需要的公平性。在这个实现中，我使用 ReentrantLock 来控制我们是否可以在池中创建一个新对象。因此，在非动态创建模式下，即在构造函数中创建所有对象时，该锁将一直被锁定；在动态创建模式下，每次只能创建一个对象，所以如果有另一个线程获取该对象，它会从阻塞remove的pool.take()中获取该对象，并等待一个新的可用队列中的资源。

    public abstract class ResourcePool {
        private final BlockingQueue pool;
        private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
        private int createdObjects = 0;
        private int size;
     
        protected ResourcePool(int size) {
            this(size, false);
        }
     
        protected ResourcePool(int size, Boolean dynamicCreation) {
            // Enable the fairness; otherwise, some threads
            // may wait forever.
            pool = new ArrayBlockingQueue<>(size, true);
            this.size = size;
            if (!dynamicCreation) {
                lock.lock();
            }
        }
     
        public Resource acquire() throws Exception {
            if (!lock.isLocked()) {
                if (lock.tryLock()) {
                    try {
                        ++createdObjects;
                        return createObject();
                    } finally {
                        if (createdObjects < size) lock.unlock();
                    }
                }
            }
            return pool.take();
        }
     
        public void recycle(Resource resource) throws Exception {
            // Will throws Exception when the queue is full,
            // but it should never happen.
            pool.add(resource);
        }
     
        public void createPool() {
            if (lock.isLocked()) {
                for (int i = 0; i < size; ++i) {
                    pool.add(createObject());
                    createdObjects++;
                }
            }
        }
     
        protected abstract Resource createObject();
    }

在下面的例子中，有 5 个客户端线程同时获取资源池中的两个 DataTimeFormat 对象，这些客户端线程总共会进行 30 次计算。

    class DataTimeFormatResourcePool extends ResourcePool<SimpleDateFormat> {
 
    DataTimeFormatResourcePool(int size, Boolean dynamicCreation) {
        super(size, dynamicCreation);
        createPool();
    }
 
    @Override
    protected SimpleDateFormat createObject() {
        return new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");
    }
 
    public Date convert(String input) throws Exception {
        SimpleDateFormat format = acquire();
        try {
            return format.parse(input);
        } finally {
            recycle(format);
        }
    }
}
 
public class ResourcePoolExample {
    public static void main(String args[]) {
        final DataTimeFormatResourcePool pool = new DataTimeFormatResourcePool(2, true);
 
        Callable<Date> task = new Callable<Date>() {
            @Override
            public Date call() throws Exception {
                return pool.convert("20130224");
            }
        };
 
        ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5);
        List<Future<Date>> results = new ArrayList<>();
 
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            results.add(exec.submit(task));
        }
        exec.shutdown();
        try {
            for (Future<Date> result : results) {
                System.out.println(result.get());
            }
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}