- 浏览: 425395 次
- 性别:
- 来自: 广州
文章分类
最新评论
-
iwwenbo:
别逗好不好
Popup.js 弹出窗口 -
bugnuke:
尼玛 跑不了。。。
Popup.js 弹出窗口 -
tangzhifei:
创建Subversion授权文件放哪目录下?前面我的都对了,到 ...
Trac系列(8):windows下Apache+SVN+Trac安装及配置(一) -
zoutuo1986:
正在安装,确实很慢,一定要选择网速快的时候安装,
eclipse 插件springide安装 -
johnsonyang:
this.jmsTemplate.send(
...
spring,weblogic配置jms
Java对象的生命周期分析
Java对象的生命周期大致包括三个阶段:对象的创建,对象的使用,对象的清除。因此,对象的生命周期长度可用如下的表达式表示:T = T1 + T2 +T3.其中T1表示对象的创建时间,T2表示对象的使用时间,而T3则表示其清除时间。由此,我们可以看出,只有T2是真正有效的时间,而T1、T3则是对象本身的开销。下面再看看T1、T3在对象的整个生命周期中所占的比例。
我们知道,Java对象是通过构造函数来创建的,在这一过程中,该构造函数链中的所有构造函数也都会被自动调用。另外,默认情况下,调用类的构造函数时,Java会把变量初始化成确定的值:所有的对象被设置成null,整数变量(byte、short、int、long)设置成0,float和double变量设置成0.0,逻辑值设置成false.所以用new关键字来新建一个对象的时间开销是很大的,如表1所示。
表1 一些操作所耗费时间的对照表
运算操作 | 示例 | 标准化时间 |
本地赋值 | i = n | 1.0 |
实例赋值 | this.i = n | 1.2 |
方法调用 | Funct() | 5.9 |
新建对象 | New Object() | 980 |
新建数组 | New int[10] | 3100 |
从表1可以看出,新建一个对象需要980个单位的时间,是本地赋值时间的980倍,是方法调用时间的166倍,而若新建一个数组所花费的时间就更多了。
再看清除对象的过程。我们知道,Java语言的一个优势,就是Java程序员勿需再像C/C++程序员那样,显式地释放对象,而由称为垃圾收集器(Garbage Collector)的自动内存管理系统,定时或在内存凸现出不足时,自动回收垃圾对象所占的内存。凡事有利总也有弊,这虽然为Java程序设计者提供了极大的方便,但同时它也带来了较大的性能开销。这种开销包括两方面,首先是对象管理开销,GC为了能够正确释放对象,它必须监控每一个对象的运行状态,包括对象的申请、引用、被引用、赋值等。其次,在GC开始回收“垃圾”对象时,系统会暂停应用程序的执行,而独自占用CPU.
因此,如果要改善应用程序的性能,一方面应尽量减少创建新对象的次数;同时,还应尽量减少T1、T3的时间,而这些均可以通过对象池技术来实现。
对象池技术的基本原理
对象池技术基本原理的核心有两点:缓存和共享,即对于那些被频繁使用的对象,在使用完后,不立即将它们释放,而是将它们缓存起来,以供后续的应用程序重复使用,从而减少创建对象和释放对象的次数,进而改善应用程序的性能。事实上,由于对象池技术将对象限制在一定的数量,也有效地减少了应用程序内存上的开销。
实现一个对象池,一般会涉及到如下的类:
1)对象池工厂(ObjectPoolFactory)类
该类主要用于管理相同类型和设置的对象池(ObjectPool),它一般包含如下两个方法:
createPool:用于创建特定类型和设置的对象池;
destroyPool:用于释放指定的对象池;
同时为保证ObjectPoolFactory的单一实例,可以采用Singleton设计模式,见下述getInstance方法的实现:
public static ObjectPoolFactory getInstance() { if (poolFactory == null) { poolFactory = new ObjectPoolFactory(); } return poolFactory; } |
2)参数对象(ParameterObject)类
该类主要用于封装所创建对象池的一些属性参数,如池中可存放对象的数目的最大值(maxCount)、最小值(minCount)等。
3)对象池(ObjectPool)类
用于管理要被池化对象的借出和归还,并通知PoolableObjectFactory完成相应的工作。它一般包含如下两个方法:
getObject:用于从池中借出对象;
returnObject:将池化对象返回到池中,并通知所有处于等待状态的线程;
4)池化对象工厂(PoolableObjectFactory)类
该类主要负责管理池化对象的生命周期,就简单来说,一般包括对象的创建及销毁。该类同ObjectPoolFactory一样,也可将其实现为单实例。
通用对象池的实现
对象池的构造和管理可以按照多种方式实现。最灵活的方式是将池化对象的Class类型在对象池之外指定,即在ObjectPoolFactory类创建对象池时,动态指定该对象池所池化对象的Class类型,其实现代码如下:
. . . public ObjectPool createPool(ParameterObject paraObj,Class clsType) { return new ObjectPool(paraObj, clsType); } . . . |
其中,paraObj参数用于指定对象池的特征属性,clsType参数则指定了该对象池所存放对象的类型。对象池(ObjectPool)创建以后,下面就是利用它来管理对象了,具体实现如下:
public class ObjectPool { private ParameterObject paraObj;//该对象池的属性参数对象 private Class clsType;//该对象池中所存放对象的类型 private int currentNum = 0; //该对象池当前已创建的对象数目 private Object currentObj;//该对象池当前可以借出的对象 private Vector pool;//用于存放对象的池 public ObjectPool(ParameterObject paraObj, Class clsType) { this.paraObj = paraObj; this.clsType = clsType; pool = new Vector(); } public Object getObject() { if (pool.size() <= paraObj.getMinCount()) { if (currentNum <= paraObj.getMaxCount()) { //如果当前池中无对象可用,而且已创建的对象数目小于所限制的最大值,就利用 //PoolObjectFactory创建一个新的对象 PoolableObjectFactory objFactory =PoolableObjectFactory.getInstance(); currentObj = objFactory.create Object (clsType); currentNum++; } else { //如果当前池中无对象可用,而且所创建的对象数目已达到所限制的最大值, //就只能等待其它线程返回对象到池中 synchronized (this) { try { wait(); } catch (InterruptedException e) { System.out.println(e.getMessage()); e.printStackTrace(); } currentObj = pool.firstElement(); } } } else { //如果当前池中有可用的对象,就直接从池中取出对象 currentObj = pool.firstElement(); } return currentObj; } public void returnObject(Object obj) { // 确保对象具有正确的类型 if (obj.isInstance(clsType)) { pool.addElement(obj); synchronized (this) { notifyAll(); } } else { throw new IllegalArgumentException("该对象池不能存放指定的对象类型"); } } } |
从上述代码可以看出,ObjectPool利用一个java.util.Vector作为可扩展的对象池,并通过它的构造函数来指定池化对象的Class类型及对象池的一些属性。在有对象返回到对象池时,它将检查对象的类型是否正确。当对象池里不再有可用对象时,它或者等待已被使用的池化对象返回池中,或者创建一个新的对象实例。不过,新对象实例的创建并不在ObjectPool类中,而是由PoolableObjectFactory类的createObject方法来完成的,具体实现如下:
. . . public Object createObject(Class clsType) { Object obj = null; try { obj = clsType.newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return obj; } . . . |
这样,通用对象池的实现就算完成了,下面再看看客户端(Client)如何来使用它,假定池化对象的Class类型为StringBuffer:
. . . //创建对象池工厂 ObjectPoolFactory poolFactory = ObjectPoolFactory. getInstance (); //定义所创建对象池的属性 ParameterObject paraObj = new ParameterObject(2,1); //利用对象池工厂,创建一个存放StringBuffer类型对象的对象池 ObjectPool pool = poolFactory.createPool(paraObj,String Buffer.class); //从池中取出一个StringBuffer对象 StringBuffer buffer = (StringBuffer)pool.getObject(); //使用从池中取出的StringBuffer对象 buffer.append("hello"); System.out.println(buffer.toString()); . . . |
可以看出,通用对象池使用起来还是很方便的,不仅可以方便地避免频繁创建对象的开销,而且通用程度高。但遗憾的是,由于需要使用大量的类型定型(cast)操作,再加上一些对Vector类的同步操作,使得它在某些情况下对性能的改进非常有限,尤其对那些创建周期比较短的对象。
专用对象池的实现
由于通用对象池的管理开销比较大,某种程度上抵消了重用对象所带来的大部分优势。为解决该问题,可以采用专用对象池的方法。即对象池所池化对象的Class类型不是动态指定的,而是预先就已指定。这样,它在实现上也会较通用对象池简单些,可以不要ObjectPoolFactory和PoolableObjectFactory类,而将它们的功能直接融合到ObjectPool类,具体如下(假定被池化对象的Class类型仍为StringBuffer,而用省略号表示的地方,表示代码同通用对象池的实现):
public class ObjectPool { private ParameterObject paraObj;//该对象池的属性参数对象 private int currentNum = 0; //该对象池当前已创建的对象数目 private StringBuffer currentObj;//该对象池当前可以借出的对象 private Vector pool;//用于存放对象的池 public ObjectPool(ParameterObject paraObj) { this.paraObj = paraObj; pool = new Vector(); } public StringBuffer getObject() { if (pool.size() <= paraObj.getMinCount()) { if (currentNum <= paraObj.getMaxCount()) { currentObj = new StringBuffer(); currentNum++; } . . . } return currentObj; } public void returnObject(Object obj) { // 确保对象具有正确的类型 if (StringBuffer.isInstance(obj)) { . . . } } |
结束语
恰当地使用对象池技术,能有效地改善应用程序的性能。目前,对象池技术已得到广泛的应用,如对于网络和数据库连接这类重量级的对象,一般都会采用对象池技术。但在使用对象池技术时也要注意如下问题:
并非任何情况下都适合采用对象池技术。基本上,只在重复生成某种对象的操作成为影响性能的关键因素的时候,才适合采用对象池技术。而如果进行池化所能带来的性能提高并不重要的话,还是不采用对象池化技术为佳,以保持代码的简明。
要根据具体情况正确选择对象池的实现方式。如果是创建一个公用的对象池技术实现包,或需要在程序中动态指定所池化对象的Class类型时,才选择通用对象池。而大部分情况下,采用专用对象池就可以了
发表评论
-
Java SE 6 新特性: Java DB 和 JDBC 4.0
2009-10-11 16:29 11802006 年底,Sun 公司发布了 Java Stan ... -
Java SE 6 Web Service 之旅
2009-10-11 16:17 1840在过去的几个月里,Sun ... -
用Java动态代理实现AOP
2009-10-10 13:38 1000目前整个开发社区对AOP(Aspect Oriented Pr ... -
泛型DAO类设计模式
2009-10-10 11:56 954Generic Data Access Objects ... -
理解ThreadLocal
2009-07-27 22:29 858ThreadLocal是什么 早在JDK ... -
JSON taglib学习笔记
2008-11-04 10:11 1368JSON-taglib 是 JSP 2.0 标签库,用于 ... -
页面生成打开excel(运用poi)
2008-10-29 09:45 1199把excel作为流在页面输出 publ ... -
J2EE使用iText将数据保存为PDF文档
2008-09-18 21:36 1215在B/S结构的项目中,经 ... -
java操作Excel(Jakarta_POI)
2008-09-09 17:22 4014微软在桌面系统上的成 ... -
优化Java中的正则表达式
2008-09-09 14:14 1775如果你花费了数小时和正则表达式做斗争,只是为了让它完成它几秒内 ... -
jakarta commons logging 的使用方法(续一)
2008-09-08 11:36 858常用log4j配置,一般可以采用两种方式,.propertie ... -
jakarta commons logging 的使用方法(续)
2008-09-08 11:28 1912JCL(Jakarta Commons Logging)和lo ... -
在 Web 应用中增加用户跟踪功能
2008-09-08 11:02 1249随着 Web 应用的复杂化 ... -
在Java应用程序中访问USB设备
2008-09-08 10:48 1190Java 平台一直都以其平台无关性自豪。虽然这种无关性 ... -
正则表达式
2008-09-05 17:29 1196Java代码 检测时间 ([0-1]?[0-9]|2[ ... -
汉字验证码
2008-09-05 09:38 1522Java代码 package com.toy; ... -
java数字签名
2008-09-05 09:30 2132... -
jakarta commons logging 的使用方法
2008-09-05 09:30 1614日志(Logging)使得我们能够调试和跟踪应用程序任意时刻的 ...
相关推荐
本文将详细探讨Java对象池技术的基本原理及其具体实现方式。 #### 基本概念 在开始之前,我们先明确几个基本概念: - **对象池**:一种存储和管理对象的容器,这些对象可以被重复使用而不是每次都需要重新创建。 ...
《揭秘Java虚拟机-JVM设计原理与实现》这本书深入探讨了Java虚拟机(JVM)的工作原理及其在Java编程中的核心地位。Java虚拟机是Java平台的核心组成部分,它负责执行字节码,为开发者提供了跨平台的运行环境。以下是...
本文将深入探讨JAVA验证码的原理及其实现方法。 验证码的生成主要分为以下几个步骤: 1. **随机字符串生成**:首先,我们需要生成一组随机的字符串。这通常由字母、数字或特殊字符组成,长度可以在4到6个字符之间...
下面我们将详细讨论Java对象XML串行化及其实现方法。 首先,要实现Java对象到XML的转换,我们需要一个库或框架来帮助我们完成这个任务。XStream是一个流行的Java库,它可以轻松地将Java对象转换为XML,反之亦然。在...
本篇文章将深入探讨如何使用Java实现一个词法分析器,并针对描述中的任务,分析名为"cifafx.txt"的程序文件。 首先,我们要理解词法分析的基本概念。词法分析是编译器设计的第一步,它的目标是将源代码文本分解成...
本文将详细介绍Java版本的数据库连接池的实现方式及其内部原理。数据库连接池是一种常见的优化技术,它通过复用预分配好的数据库连接资源来减少数据库连接创建与释放过程中的时间开销,从而提高系统性能。对于大型...
标题中的“对象池工厂(微型IOC容器)”是一个关于软件设计模式和轻量级依赖注入框架的概念。...对于开发者来说,理解并掌握对象池工厂及其背后的原理,对于优化系统资源管理和提高软件性能至关重要。
首先,Java对象到Map的转换是通过反射机制实现的。反射允许程序在运行时检查类的信息,并能够动态地调用方法和访问字段。插件会遍历对象的所有属性,将它们的键(属性名)和值(属性值)放入Map中,这样便于数据的...
本文将深入探讨Java中的Socket连接池及其实现原理。 首先,理解Socket的基础知识至关重要。Socket是网络编程的基本接口,它提供了进程间通信(IPC)的能力,尤其是在互联网上不同主机间的通信。Java中的Socket类和...
本篇文档将深入探讨数据结构的基本原理及其在Java中的实现方式。 一、数组 数组是最基础的数据结构,它是一系列相同类型元素的集合,通过索引进行访问。在Java中,数组可以通过声明数组变量并初始化来创建,例如: ...
### 基于Java的网格计算框架及其实现 #### 一、引言 随着信息技术的飞速发展,网格计算作为一种新型的分布式计算模式,在处理大规模科学计算与工程计算问题时展现出巨大的潜力。本文旨在探讨一种基于Java语言的...
本文将详细探讨Java中数据库连接池的工作原理及其关键技术点。 #### 二、数据库连接池基本概念及原理 **1. 资源池设计模式** 资源池设计模式是一种经典的软件设计模式,用于解决资源频繁分配与释放带来的性能瓶颈...
本文主要探讨了类装载的原理、实现方式及其在实际应用中的作用。 首先,类装载的过程分为三个主要阶段:装载、链接和初始化。装载阶段涉及寻找并导入类或接口的二进制数据,通常由类装载器(ClassLoader)执行。...
这三种代理模式各有其特点和应用场景,下面将详细介绍它们的工作原理和实现方式。 ### 静态代理 静态代理是最基础的代理形式,它通过创建一个代理类来间接调用目标对象的方法。在静态代理中,代理类和目标类通常...
### 面向对象原理与Java实践课程实验-对象和类 #### 实验目的与要求 本实验的主要目的是让学生深入理解面向对象编程的核心概念之一——类与对象,并通过实际编程来掌握这些概念的具体应用。实验重点包括: 1. **...
它能够将Java对象映射到数据库表及其字段,并且可以自动处理SQL语句的生成与执行,极大地简化了数据访问层的开发工作。 - **主要优势**: - **简化数据库访问**:通过配置文件或注解的方式,减少大量的SQL语句编写...
本文将深入探讨Java GC的工作原理,包括GC的基本概念、增量式GC的特点及其应用、分代收集的概念与实践等方面。 #### 二、GC基本原理 **2.1 GC定义及必要性** GC是一种自动内存管理机制,用于追踪和清理不再使用的...
### Java规则引擎的工作原理及其实际应用 #### 规则引擎技术概述 规则引擎技术作为一种灵活且高效的业务逻辑管理工具,在现代软件开发中扮演着至关重要的角色。尤其在Java社区,规则引擎的应用越来越广泛,它不仅...