简单的对象池管理

1. 对象池
当调用对象时，不使用常规的new 构造子的方式，而是通过一个对象池操作。即如果池中存在该对象，则取出；如果不存在，则新建一个对象并存储在池中。当使用完该对象后，则将该对象的归还给对象池。
这里会存在几个问题，必须注意。
Tips 1，考虑多线程状态下的存取对象；
Tips 2，考虑将对象池目录表设计为Singleton模式，这样使得内存中仅存在唯一的一份缓存对象的表。
2.对象单元设计
每个对象单元指定一种类型的对象，由Class<T> type维护。对象单元有两个List，List<T> items用于存放该类型的同类对象，List<Boolean> checkedOut用于指定当前是否可用。
设置信号量int semaphore，当semaphore < items.size()说明目前List中还有“空闲”的对象。每次取出对象后需semaphore++，归还对象后需semaphore--。
对象单元ObjectUnit.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
public class ObjectUnit<T> {
    private Class<T> type;
    private List<T> items = new ArrayList<T>();
    private List<Boolean> checkedOut = new ArrayList<Boolean>();
    private int semaphore;
 
    public ObjectUnit(Class<T> type) {
       this.type = type;
    }
 
    public synchronized T addItem() {
       T obj;
       try {
           obj = type.newInstance();
       } catch (Exception e) {
           throw new RuntimeException(e);
       }
       items.add(obj);
       checkedOut.add(false);
       return obj;
    }
 
    public synchronized T checkOut() {
       if (semaphore < items.size()) {
           semaphore++;
           return getItem();
       } else
           return addItem();
    }
 
    public synchronized void checkIn(T x) {
       if (releaseItem(x))
           semaphore--;
    }
 
    private synchronized T getItem() {
       for (int index = 0; index < checkedOut.size(); index++)
           if (!checkedOut.get(index)) {
              checkedOut.set(index, true);
              return items.get(index);
           }
       return null;
    }
 
    private synchronized boolean releaseItem(T item) {
       int index = items.indexOf(item);
       if (index == -1)
           return false; // Not in the list
       if (checkedOut.get(index)) {
           checkedOut.set(index, false);
           return true;
       }
       return false;
    }
}

3.对象池目录表设计
使用Map<Class<?>, ObjectUnit<?>>来保存当前对象池中类型目录，并把它设计为线程安全的ConcurrentHashMap。
这里的getObj方法和renObj方法不用加锁，因为它调用的对象单元类是线程安全的，并且Map是线程安全的。
此外，这里在处理泛型的时候，会有warning产生，因为之前定义Map中使用<?>，而后面的两个泛型方法指定<T>。还没有想到更好的解决办法。
Provider.java

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
 
public class Provider {
    private Map<Class<?>, ObjectUnit<?>> providers = new ConcurrentHashMap<Class<?>, ObjectUnit<?>>();
    private static Provider instance = new Provider();
 
    private Provider() {
    }
 
    public static Provider getInstance() {
       return instance;
    }
 
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T> T getObj(Class<T> key) {
       ObjectUnit value = providers.get(key);
        if (value != null) {
           return (T) value.checkOut();
       } else {
           value = new ObjectUnit<T>(key);
           providers.put(key, value);
           return (T) value.addItem();
       }
    }
 
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T> void renObj(T x) {
       if (providers.containsKey(x.getClass())) {
           ObjectUnit value = providers.get(x.getClass());
           value.checkIn(x);
       }
    }
}

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