对象池技术的原理及其实现(1)
简述对象池的原理并举例说明使用场合
简述对象池的原理并举例说明使用场合对象池是一种常见的设计模式,它通过事先创建并管理一组特定的对象,以便在需要时可以重复使用这些对象,而不是每次都创建新的对象。
它的原理是通过预先创建一定数量的对象,并将其保存在一个数据结构中,通常是一个队列或者一个栈。
当需要使用对象时,从对象池中取出一个对象,并将其标记为已使用状态。
当对象不再需要时,将其重新放回对象池中,并将其状态标记为未使用。
通过这种方式,可以避免对象的频繁创建和销毁,提高系统性能和效率。
1.网络连接池:在开发网络应用程序时,通常需要与数据库、消息队列或其他服务进行通信。
每次进行通信时,都要创建一个新的网络连接对象,并在完成后销毁。
如果每次通信都创建和销毁连接对象,会导致系统性能下降。
使用对象池技术,可以预先创建一定数量的连接对象,并在需要时从池中获取,并在使用完毕后放回池中。
这样可以大幅提高网络通信的效率。
2.线程池:在多线程编程中,线程的创建和销毁是非常耗费资源的操作。
如果每次需要执行任务时都创建新的线程,会导致系统负载增加和效率下降。
线程池就是一种对象池,它预先创建一定数量的线程,并在需要执行任务时从线程池中获取一个可用的线程来执行任务,任务执行完毕后将线程放回线程池中供其他任务使用,从而避免了频繁创建和销毁线程,提高了系统的性能和效率。
3.连接池:在数据库应用程序中,连接数据库是一项常见的操作。
如果每次需要连接数据库都创建一个新的数据库连接,会导致系统的资源浪费和效率下降。
连接池是一种特殊的对象池,它在应用程序启动时会创建一定数量的数据库连接,并将其保存在连接池中。
当需要使用数据库连接时,从连接池中获取一个可用的连接,并在使用完毕后将其放回连接池中,以供其他请求使用。
这样可以有效地管理数据库连接,提高系统的性能和效率。
4.对象缓存池:在一些需要频繁创建和销毁的对象上,使用对象缓存池可以提高系统性能。
例如,对于一些耗时的计算操作或者复杂的对象创建过程,可以将计算结果或者创建好的对象保存在对象池中,当下次需要时,可以直接从对象池中获取,避免重复计算和创建。
java 池化原理
java 池化原理
Java 池化原理是一种优化技术,用于提高应用程序的性能和响应速度。
池化技术通过预先创建和缓存对象,以减少创建和销毁对象所需的开销,从而提高应用程序的效率。
在 Java 中,常见的池化技术包括线程池、连接池、对象池等。
这些池化技术的基本原理是相似的,都是通过预先创建一定数量的对象,并将其存储在内存中,以供后续使用。
当需要使用对象时,直接从池中获取,而不是重新创建。
以下是一些关于 Java 池化原理的关键点:
1. 预先创建:池化技术通过预先创建一定数量的对象,避免了在需要时重新创建对象的开销。
预创建的对象存储在内存中,以供后续使用。
2. 缓存对象:池化技术将预先创建的对象存储在缓存中,以便快速检索和重用。
这样可以避免频繁地创建和销毁对象,从而提高应用程序的性能。
3. 对象复用:池化技术允许多个线程或请求共享同一个对象。
这样可以减少对象的数量,从而减少垃圾回收的开销并提高应用程序的效率。
4. 配置参数:池化技术的性能可以通过配置参数进行调整。
例如,线程池的大小、连接池的最大连接数等都可以根据应用程序的需求进行调整。
5. 监控和管理:池化技术应该具备监控和管理功能,以便及时发现和解决性能问题。
例如,线程池可以使用 JMX(Java Management Extensions)
进行监控和管理。
总之,Java 池化原理是一种通过预先创建和缓存对象来提高应用程序性能
的技术。
通过合理地使用池化技术,可以提高应用程序的响应速度和吞吐量,从而提升用户体验和系统性能。
基于Java的对象池技术的设计和实现
第2 3卷 第 2期
20 0 6年 2月
计 算机应 用与软 件
C mp trAp l ain n otae o ue pi t sa d S f r c o w
Vo . 3。 . 1 2 No 2
Fb2o e .o 6
基 于 Jv aa的对 象 池 技 术 的设计 和 实现
刁冬坡 陈 平 张立勇 杜军朝
( 安电子科技大学软件 工程研究所 西 陕西 西安 7 0 7 ) 10 1
摘
要
在现代软件开发中, 软件的性能和扩展 性越 来越 受到人们 的重视 。为提高性 能和扩展性 。 程序员们提 出 了 各种各样 的解
决 办法 。 象池技术就是其 中之一。本文在对对象池技 术进行分 析 的基 础上 , 出了一种基 于 Jv 对 提 aa的对象 池技术 的设 计和实现方 案, 得软件的性能得 到较大的提高。 使
1 引 言
在 面向对象程序设计 当中 , 创建一个 对象常用 的做 法 人们
就 是 A oj nwA( 。然而 。 = e ) b 可能出现 下面 的情况 : 对象的初 始
3 对 象池 的应用
对 象池是一种抽象 的设计 概 念 , 多实用 的分布式 系统 在许 中都 可找到对象池 的具体实 例。例如 , v 平 台 的数据库 中间 Ja a 件 J B 30 D C . 版本将数据 库连 接交 由一个 资源 池负责 管理 与共 享, 该对象池称为数据库连接池 ; 诸如 EB容器 、O J C M+容器等 基 于组件的应用服务器 中间件则利 用一个对象池实现组件事例 的高效管理 ; b服务器则 利用 H F We T P连接 池增 强对客户 访问
造成系统把主要精力不是 放在使用这 些对象 。 而是创 建这些 对 象 。在上述情况下 , 采用 常用 的方 法生成对象 就 可能会对性 能 造成~些不可忽略的影 响。要 缓解这 个问题 。 了选 用更好 的 除 硬件和更棒的系统支持 以外 , 当地采用 一些 能够减 少对象创 适 建次数 的编码技巧 , 也是 一种有效 的对 策。对象池化 技术 ( b O- j t ol g 就是这方面的著名技巧。 e oi ) cP n
genericobjectpool原理
一、介绍genericobjectpool的概念genericobjectpool是一种常见的对象池实现,用于管理对象的生命周期和复用。
在实际的软件开发中,对象的创建和销毁是非常耗费资源的,而对象池则可以通过复用对象来减少这种资源消耗,提高系统的性能和吞吐量。
二、genericobjectpool的工作原理1. 对象池的初始化在使用genericobjectpool之前,需要对对象池进行初始化。
在初始化时,需要指定对象池的参数,包括最大对象数、最小对象数、最大等待时间等。
2. 对象的借用当客户端需要使用对象时,可以向对象池借用对象。
如果对象池中存在空闲的对象,则直接提供给客户端;如果对象池中不存在空闲对象,则可以根据配置的最大等待时间进行等待,直到有对象可用。
3. 对象的归还当客户端使用完对象后,需要将对象归还给对象池。
对象归还后,对象将被标记为空闲状态,可以供其他客户端借用。
4. 对象的管理genericobjectpool对对象的生命周期进行管理,确保对象资源的有效复用和释放。
当对象池中的对象数量超过最大对象数时,多余的对象将被销毁;当对象池中的对象数量低于最小对象数时,对象池将会创建新的对象。
5. 对象池的扩展genericobjectpool还支持对象池的扩展。
如果当前对象池已经达到最大对象数,但仍然有客户端需要对象,对象池可以根据配置动态扩展。
三、genericobjectpool的优势1. 资源的复用通过对象池的复用机制,可以有效减少对象的创建和销毁,从而减少资源的消耗。
2. 响应时间的降低对象池可以提前创建对象并保持在就绪状态,当客户端请求时,可以直接提供对象,避免了对象的创建和初始化过程,从而降低了响应时间。
3. 资源的自动管理genericobjectpool能够自动管理对象资源,确保对象的有效复用和释放,减轻了程序员的管理负担。
4. 动态扩展当系统负载增加时,对象池可以根据配置进行动态扩展,确保系统的性能和吞吐量。
java对象池使用方法
java对象池使用方法对象池是一种常用的优化技术,用于减少对象创建和销毁的开销。
在Java 中,对象池可以通过使用第三方库来实现,也可以自己实现。
下面是一个简单的对象池实现示例:```javaimport ;import ;public class ObjectPool<T> {private final int initialPoolSize;private final int maxPoolSize;private final BlockingQueue<T> pool;public ObjectPool(int initialPoolSize, int maxPoolSize) {= initialPoolSize;= maxPoolSize;= new LinkedBlockingQueue<>(maxPoolSize);for (int i = 0; i < initialPoolSize; i++) {(createObject());}}private T createObject() {// 创建对象的代码return new T();}public T borrowObject() throws InterruptedException {return ();}public void returnObject(T obj) {(obj);}}```在上面的代码中,`ObjectPool` 类具有一个阻塞队列 `pool`,用于存储对象。
在构造函数中,我们初始化了队列,并创建了初始池大小的对象。
`borrowObject` 方法从队列中获取一个对象,如果队列为空,则会阻塞等待直到有对象可用。
`returnObject` 方法将对象放回队列中。
使用对象池的方法如下:1. 创建对象池:使用 `ObjectPool` 类的构造函数创建一个对象池。
lua 对象池原理
lua 对象池原理一、背景对象池是一种常用的技术,用于管理对象的生命周期和复用。
在许多情况下,使用对象池可以提高性能,减少内存分配和垃圾回收的开销。
Lua语言中,对象池的实现对于游戏开发、网络应用等场景尤为重要。
二、对象池定义对象池(ObjectPool)是一种数据结构,用于存储预先创建的对象,并在需要时从池中获取对象。
对象池通过预先分配一定数量的对象,并在使用完毕后放回池中,实现对象的复用。
这种技术可以减少频繁的内存分配和垃圾回收,从而提高性能。
1.对象池设计Lua对象池通常由以下几个部分组成:*对象池大小:确定对象池中对象的数量。
*对象创建:预先创建一定数量的对象,并存储在池中。
*对象获取:当需要使用对象时,从池中获取一个可用的对象。
*对象放回:使用完毕后,将对象放回池中,供下次使用。
*空闲对象列表:用于记录空闲的对象,以便于快速查找可用的对象。
2.对象分配策略Lua对象池通常采用FIFO(先进先出)策略进行对象分配。
当需要使用对象时,首先从空闲对象列表中查找最早加入的对象,并将其从列表中移除。
如果空闲列表为空,则需要创建新对象并放入池中。
3.性能优化Lua对象池可以通过以下方式进行性能优化:*缓存命中率:通过合理调整对象池大小和对象的创建策略,提高缓存命中率,减少内存分配和垃圾回收的开销。
*并发访问:在多线程环境下,需要确保对象池的访问和操作是线程安全的。
可以使用锁或其他同步机制来保护对象池,避免竞态条件和数据不一致的问题。
*回收策略:根据对象的生命周期和业务需求,合理设计对象的回收策略。
例如,可以设置回收间隔或根据对象的引用计数进行回收。
4.Lua对象池的应用场景Lua对象池适用于以下场景:*游戏开发:游戏中的资源管理通常需要大量的对象,使用对象池可以减少内存分配和垃圾回收的开销,提高游戏性能。
*网络应用:在网络通信中,频繁的内存分配和释放可能导致性能瓶颈。
使用对象池可以减少这些操作,提高网络通信效率。
对象池设计原理
对象池设计原理今天来聊聊对象池设计原理。
你知道吗?这就有点像我们日常生活中的工具借用系统。
比如说每个家庭没必要都买一个只有偶尔才用得上的大型钻孔机,这时候小区里可能就会有一个工具共享屋,大家谁需要就去借来用,用完还回去。
这个工具共享屋就有点像对象池。
从技术的角度来说呢,对象的创建和销毁是需要消耗系统资源的,就好比创建一件东西是需要材料(计算机资源)的。
当我们程序里频繁地创建和销毁对象,就像不停地制造新东西然后又把它扔掉一样,是很浪费资源的。
我最初在写一个游戏项目的时候,要频繁地创建敌人对象,当时没意识到这个问题,结果程序运行一会儿就变得特卡顿。
对象池呢,就是先创建好一些对象放在一个池子里头,就像咱们先把一些工具准备好放在共享屋里。
当程序需要使用某个对象的时候,就直接从这个池子里取,用完了再归还给池子。
这就节省了反复创建和销毁对象的资源开销。
打个比方,对象池就像个装满玩具的玩具箱(对象就是玩具),小朋友们(程序的不同部分)需要玩的时候就从玩具箱里拿一个,玩完了放回去,而不用每次玩的时候都去买一个新玩具。
说到这里,你可能会问,那对象池里的对象数量是不是固定不变呢?其实并不是呢。
在实际应用中,可以根据不同的需求对应改变池子里对象的数量。
比如说,在游戏里随着关卡难度增加,对某种特效对象的需求可能增多,这时候就可以动态增加对象池里这类对象的数量啦。
实际应用中,在像游戏开发,实时数据处理等场景中对象池的用处可大了。
它能够大大提升程序的性能和资源利用效率。
不过要注意的是,对象池也不是万能的。
管理对象池也需要消耗一定的系统资源,比如要管理对象的分配、归还、还有判断对象是否可用之类的。
如果对象池的方案设计不好,反而可能得不偿失。
我一直在学习这个对象池设计原理,感觉就像发掘宝藏一样,越挖越有东西。
我现在有时候还会困惑比如在多线程环境下怎么更高效地管理对象池。
这也是我还在继续去探索和学习的地方。
大家要是有什么想法或者经验,欢迎一起讨论呀,说不定我们能一起找到更好的理解和运用对象池的方法呢。
unity 对象池的实现步骤
unity 对象池的实现步骤Unity游戏开发中使用对象池(Object Pool)是常见的性能优化技术之一。
对象池用于管理和重复使用一组对象,以减少创建和销毁对象的开销,提高游戏性能。
下面将介绍Unity中对象池的实现步骤。
Step 1:创建对象池类首先,我们需要创建一个对象池类,用于管理对象的创建、获取和回收。
可以创建一个泛型类,以便适应不同类型的对象。
对象池类可以包含以下成员变量和方法:-对象池容器:用于存储对象的容器,可以使用List、Queue或者其他数据结构来实现。
-对象的原始Prefab:用于在需要时创建新对象。
-初始化对象池:用于在游戏开始时创建一定数量的对象,并将其放入对象池容器中。
-获取对象:从对象池中获取一个可用的对象,如果对象池为空,可以选择创建新对象或者等待。
-回收对象:将不再使用的对象重新放入对象池中,以便其他部分可以重复使用。
Step 2:创建对象池管理器接下来,我们需要创建一个对象池管理器类,用于统一管理所有的对象池。
对象池管理器可以是一个单例类,或者是一个静态类。
对象池管理器类可以包含以下成员变量和方法:-对象池字典:用于存储所有的对象池,可以使用字典(Dictionary)来实现,键可以是对象的名称或者其他标识符。
-注册对象池:将一个对象池注册到对象池管理器中,以便后续管理和使用。
-获取对象池:根据对象名称或者标识符,从对象池字典中获取一个对象池。
-获取对象:根据对象名称或者标识符,从相应的对象池中获取一个可用的对象。
-回收对象:将一个不再使用的对象回收到相应的对象池中。
Step 3:初始化对象池在游戏开始时,我们需要初始化对象池,为每个对象池创建一定数量的对象并填充到对象池容器中。
初始化对象池的代码可以放在游戏开始或者关卡开始的事件中。
Step 4:获取和回收对象在游戏中,当需要使用对象时,可以通过对象池管理器获取一个可用的对象。
获取对象的代码可以放在需要使用对象的地方。
掌握C++中的内存池与对象池技术
掌握C++中的内存池与对象池技术内存池和对象池是C++中的两种重要技术,用来管理内存和对象,提高程序的性能和效率。
在实际开发中,合理使用内存池和对象池可以减少内存碎片的产生,提高内存的利用率,并且减少频繁的内存分配和释放操作,从而减少系统资源的消耗。
内存池是一种管理内存的技术,主要用来减少内存碎片的产生。
内存池会在程序启动时预先申请一块连续的内存,并将其划分成多个小块,然后由程序在运行时从内存池中分配内存。
当程序需要释放内存时,内存池会将这块内存重新加入到可用内存的列表中,而不是立即释放。
这样可以减少内存碎片的产生,提高内存的利用率,减少频繁的系统调用。
对象池是一种管理对象的技术,主要用来减少对象的创建和销毁次数。
对象池会在程序启动时预先创建一定数量的对象,并将其保存在一个对象池中。
当程序需要使用对象时,直接从对象池中获取对象,而不是动态创建新的对象。
当对象不需要使用时,将对象归还到对象池中,而不是销毁。
这样可以减少对象的创建和销毁次数,减少系统资源的消耗,提高程序的性能和效率。
内存池和对象池的实现可以使用C++中的标准库或者第三方库。
在C++中,可以使用std::allocator来实现内存池和对象池。
通过重载std::allocator的allocate和deallocate方法,可以实现自定义的内存管理方式。
另外,还可以使用boost库中的pool库来实现内存池和对象池,它提供了简单易用的接口,能够快速实现内存池和对象池。
在实际开发中,使用内存池和对象池需要注意一些问题。
首先,要合理设置内存池和对象池的大小,避免出现内存不足或者浪费内存的情况。
其次,要注意内存和对象的分配和释放顺序,避免内存泄漏的发生。
另外,要考虑多线程环境下的内存和对象池的使用,避免出现竞争条件,保证程序的稳定性和性能。
总的来说,内存池和对象池是C++中非常重要的技术,可以优化程序的内存管理和对象创建销毁过程,提高程序的性能和效率。
delphi对象池原理
delphi对象池原理
Delphi对象池是一种用于管理和重复利用对象实例的设计模式。
它的原理是在应用程序中维护一个对象的集合,这些对象可以被动
态地分配和释放,以便在需要时重复利用。
对象池的主要目的是减
少对象的创建和销毁次数,从而提高系统的性能和资源利用率。
对象池的原理包括以下几个方面:
1. 对象的预先创建,在对象池初始化阶段,会预先创建一定数
量的对象实例,并将它们保存在对象池中。
这样可以避免在运行时
频繁地创建和销毁对象,从而减少资源的消耗。
2. 对象的重复利用,当应用程序需要使用对象时,可以从对象
池中获取一个空闲的对象实例,而不是每次都新建一个对象。
当对
象不再需要时,可以将其放回对象池,以便后续重复利用。
3. 对象的动态调整,对象池可以根据系统的实际需求动态调整
对象的数量,以适应不同的负载情况。
例如,当系统负载较大时,
可以动态增加对象的数量;当系统负载较小时,可以动态减少对象
的数量,以节省资源。
4. 对象的生命周期管理,对象池通常会提供对对象生命周期的
管理,包括对象的初始化、清理和销毁等操作,以确保对象在重复
利用过程中的正确性和稳定性。
总之,Delphi对象池的原理是通过管理和重复利用对象实例,
以减少对象的创建和销毁次数,提高系统性能和资源利用率。
它是
一种有效的设计模式,特别适用于需要频繁创建和销毁对象的场景,如数据库连接池、线程池等。
cocos creator 对象池原理
cocos creator 对象池原理Cocos Creator 是一款面向游戏开发者的跨平台游戏引擎,其中对象池也是游戏开发中不可或缺的重要部分。
对象池可以提高游戏运行时的性能、降低系统资源的消耗,提升游戏的稳定性和流畅性。
下面我们来看一下 Cocos Creator 中对象池的原理。
对象池是一种用于管理游戏中大量重复使用对象的技术。
通俗来说,就是将一些游戏中经常创建和销毁的对象事先创建出来并存储在一个容器中,当需要使用这些对象时,就从容器中提取出来使用,使用完成后再将这些对象还回容器中,供下一次使用。
这样做的好处就是减少了对象的创建和销毁操作,从而提高了游戏运行的效率。
在 Cocos Creator 中,对象池的原理与其他游戏引擎的实现类似。
首先,我们需要创建一个容器,用于存储需要使用的对象。
容器可以是一个简单的数组,也可以是一个链表等数据结构。
接着,我们需要在游戏初始化阶段预先创建一定数量的对象,并将这些对象存储在容器中。
当游戏运行时,当需要使用某个对象时,我们就从容器中取出一个空闲的对象,并将这个对象放入游戏场景中。
当游戏运行到一定程度时,有些对象可能已经没有用了。
这些对象我们需要将它们从游戏场景中移除,并将它们还回到对象池中。
这样就可以重复利用这些对象,从而避免了频繁的创建和销毁操作,提高了游戏的运行效率。
当然,在Cocos Creator 中,我们还需要考虑对象池的一些其他问题。
例如,我们需要考虑不同类型的对象如何进行存储和识别,以及对象池容器的最大容量等问题。
另外,在多线程游戏开发中,我们还需要考虑对象池的线程安全问题。
总之,对象池是游戏开发中非常重要的一部分,它可以有效地提高游戏的运行效率和稳定性。
在 Cocos Creator 中,我们可以通过合理地使用对象池,来确保游戏能够以最佳的性能运行。
sync.pool原理
sync.pool原理
sync.Pool 是 Go 语言标准库中的一个并发安全的对象池,它
的原理是在并发环境下重用对象,从而提高性能和减少内存分配。
当一个对象不再被需要时,可以将其放入对象池中,而不是立即释放,以便在之后需要相同类型的对象时,可以直接从对象池中获取,避免频繁的内存分配和垃圾回收。
这种重用对象的机制可以降低系
统的资源消耗,提高并发性能。
sync.Pool 的工作原理是通过一个 sync.Mutex 来保护对象池
中的对象,确保在并发环境下的安全访问。
当需要从对象池中获取
对象时,首先会尝试从私有对象池中获取,如果私有对象池为空,
则会尝试从共享对象池中获取。
如果共享对象池也为空,那么会通
过用户定义的 New 函数来创建一个新的对象。
而当对象不再需要时,可以通过 Put 方法将对象放回对象池中。
需要注意的是,sync.Pool 并不保证对象的生存周期,对象可
能会在任何时刻被垃圾回收器回收,因此不能依赖对象池来管理对
象的生命周期。
另外,sync.Pool 适用于对象的重复使用,但不适
用于长期保持对象的引用,因为对象池的实现可能会随着时间的推
移而发生变化。
综上所述,sync.Pool 的原理是通过重用对象来提高性能和减少内存分配,通过对象池的机制可以有效地管理对象的生命周期,但需要注意对象的生存周期和不适用于长期保持对象的引用。
C++对象池的实现和原理
C++对象池的实现和原理什么是对象池对象池是⼀种空间换时间的技术,对象被预先创建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处理请求,并在不需要时归还给池⼦⽽⾮直接销毁它减少对象频繁创建所占⽤的内存空间和初始化时间对象池原理描述⼀个对象池有两个很重要的参数,⼀个是这个对象池的类型,另⼀个是这个对象池可以获得对象的数量对象池的实现和内存池的实现原理很像:都是⼀开始申请⼤内存空间,然后把⼤内存分配成⼩内存空间,当需要使⽤的时候直接分配使⽤,不在向系统申请内存空间,也不直接释放内存空间。
使⽤完之后都是放回池⼦⾥不同的地⽅在内存池有⼀个映射数组,在使⽤时负责快速定位合适的内存池(⼀个内存池可以有很多内存块⼤⼩不同的池⼦)但是每⼀个类型的对象只对应⼀个对象池,并⾃⼰管理⾃⼰的对象池。
不同类型的对象池是相互独⽴的存在对象池的优点1、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2、提⾼了获取对象的响应速度,对实时性要求较⾼的程序有很⼤帮助3、⼀定程度上减少了垃圾回收机制(GC)的压⼒对象池的缺点1、很难设定对象池的⼤⼩,如果太⼩则不起作⽤,过⼤⼜会占⽤内存资源过⾼2、并发环境中, 多个线程可能(同时)需要获取池中对象, 进⽽需要在堆数据结构上进⾏同步或者因为锁竞争⽽产⽣阻塞, 这种开销要⽐创建销毁对象的开销⾼数百倍;3、由于池中对象的数量有限, 势必成为⼀个可伸缩性瓶颈;4、所谓的脏对象就是指的是当对象被放回对象池后,还保留着刚刚被客户端调⽤时⽣成的数据。
脏对象可能带来两个问题脏对象持有上次使⽤的引⽤,导致内存泄漏等问题。
脏对象如果下⼀次使⽤时没有做清理,可能影响程序的处理数据。
什么条件下使⽤对象池1、资源受限的, 不需要可伸缩性的环境(cpu\内存等物理资源有限): cpu性能不够强劲, 内存⽐较紧张, 垃圾收集, 内存抖动会造成⽐较⼤的影响, 需要提⾼内存管理效率,响应性⽐吞吐量更为重要;2、数量受限的, ⽐如数据库连接;3、创建对象的成本⽐较⼤,并且创建⽐较频繁。
游戏开发设计模式之对象池模式(unity3d示例实现)
游戏开发设计模式之对象池模式(unity3d⽰例实现)前篇:博主才学尚浅,难免会有错误,尤其是设计模式这种极富禅意且需要⼤量经验的东西,如果哪⾥书写错误或有遗漏,还请各位前辈指正。
原理:从⼀个固定的池中重⽤对象,来提升性能和内存的使⽤,⽽不是⼀个⼀个的分配内存在释放它们。
当你需要创造⼤量重复的对象,⽽且经常使⽤这些对象,你就要考虑使⽤对象池了,因为反复创建销毁就是⼀个内存反复分配与释放的过程,很容易产⽣内存碎⽚。
在主机和移动端与PC相⽐内存稀缺,我们都希望游戏能够更加稳定,⽽不能有效的管理内存,此时⼤量的内存碎⽚是致命的。
内存碎⽚的意思是内存被分成⼀个⼀个的⼩块⽽不是整个⼤块,所有内存⼩块的⼤⼩可能很⼤但并不能使⽤,⽐如你想分配16byte的内存,此时如果有 20byte的空间就可以分配成功,但是如果这20byte是内存碎⽚,为两个10byte就会分配失败。
所以,如果存在⼤量内存碎⽚,理论上有⾜够的可⽤内存,也会分配失败。
很多游戏公司的游戏都会进⾏浸泡测试,让⼀个游戏跑好⼏天,查看是否崩溃来检测内存泄露等等,因为内存碎⽚产⽣毁灭性的结果是⼀个缓慢的过程。
内存池的原理就是预先分配⼀⼤块内存,⽣成满需要经常⽤的对象,然后直到不使⽤再全部释,可以把内存池看做是⼀堆可重⽤对象的集合。
可以⼀定程度上避免产⽣⼤量内存碎⽚。
创建内存池时我们⽣成指定数量的所有对象,然后把这些对象做标记区分来是否正在使⽤,所以当我们想要⼀个对象时只需要从池中获取⼀个“未使⽤”标记的对象就可以,再把它标记为“使⽤中”,⽤完了再标记回“未使⽤”即可。
就像⼀个租借处,需要的时候借出去,⽤完了再还回来。
⽤这种⽅法来重⽤对象。
注意:使⽤时切记要初始化对象,对象池不需要了要⽴即释放。
对象池经常⽤在粒⼦系统⽣成粒⼦,和⼦弹,还有⽣成敌⼈等等,或者是需要播放的声⾳。
当你需要:1. 频繁的创建和销毁⼀种对象2. 需要空间⼤⼩差不多的对象3. 可能产⽣内存碎⽚4. 可重⽤,⽽且创建和销毁都很消耗的对象请毫不犹豫的使⽤对象池。
Object Pool(对象池)
Object Pool(对象池)索引意图结构参与者适用性效果相关模式实现实现方式(一):实现DatabaseConnectionPool 类。
实现方式(二):使用对象构造方法和预分配方式实现ObjectPool 类。
意图运用对象池化技术可以显著地提升性能,尤其是当对象的初始化过程代价较大或者频率较高时。
Object pooling can offer a significant performance boost; it is most effective in situations where the cost of initializing a class instance is high, the rate of instantiation of a class is high.参与者Reusable类的实例与其他对象进行有限时间的交互。
ReusablePool管理类的实例。
Client使用类的实例。
适用性当以下情况成立时可以使用Object Pool 模式:类的实例可重用于交互。
类的实例化过程开销较大。
类的实例化的频率较高。
类参与交互的时间周期有限。
效果节省了创建类的实例的开销。
节省了创建类的实例的时间。
存储空间随着对象的增多而增大。
相关模式通常,可以使用Singleton 模式实现ReusablePool 类。
Factory Method 模式封装了对象的创建的过程,但其不负责管理对象。
Object Pool 负责管理对象。
实现实现方式(一):实现DatabaseConnectionPool 类。
如果Client 调用ObjectPool 的AcquireReusable() 方法来获取Reusable 对象,当在ObjectPool 中存在可用的Reusable 对象时,其将一个Reusable 从池中移除,然后返回该对象。
如果池为空,则ObjectPool 会创建一个新的Reusable 对象。
游戏设计模式——Unity对象池
游戏设计模式——Unity对象池对象池这个名字听起来好像不明觉厉,其实就是将⼀系列需要反复创建和销毁的对象存储在⼀个看不到的地⽅,下次⽤同样的东西时往这⾥取,类似于⼀个存放备⽤物质的仓库。
它的好处就是避免了反复实例化个体的运算,能减少⼤量内存碎⽚,当然你需要更多的空间来存这些备⽤对象,相信使⽤这些空间是⾮常值得的。
最常见的应⽤就是⼦弹的创建和销毁。
⼀般对象池都是⼀个全局性的通⽤脚本,可以采⽤单例模式来设计。
对象池⾄少包含以下两个基本功能:1.从池中取出指定类型的对象2.回收各式各样的对象到池中先定义对象池和池⼦的容量:1private const int maxCount = 128;2private Dictionary<string, List<GameObject>> pool = new Dictionary<string, List<GameObject>>();容量是⼀个常量,最好取⼆的幂值,这样的话可以刚好占⽤所有内存位的资源,避免浪费。
这⾥池⼦⽤字典标识,key为对象的名字,这样⽐较好记,你⽤InstanceID也没问题。
每个同样的对象⼀般在池⼦中可以有很多,⽤⼀个List来存。
下⾯先定义回收对象的⽅法:1public void RecycleObj(GameObject obj)2 {3var par = Camera.main;4 obj.transform.SetParentSafe(par.transform);5 obj.SetActive(false);67if (pool.ContainsKey())8 {9if (pool[].Count < maxCount)10 {11 pool[].Add(obj);12 }13 }14else15 {16 pool.Add(, new List<GameObject>() { obj });17 }18 }这⾥将回收的对象统⼀放在了场景主摄像机下,你也可以选择放在⾃⼰喜欢的位置。
unity对象池的原理
unity对象池的原理
Unity对象池是一种常见的内存优化技术,通过重复使用已经创建的对象来避免频繁的内存分配和释放操作,从而提高程序的性能和稳定性。
下面将详细介绍Unity对象池的原理和实现方法。
首先需要明确的是,Unity对象池实际上就是一个缓存池,用于存储各种类型的对象。
当我们需要创建一个新的对象时,可以先从对象池中查找是否已经有可用的对象,如果有则直接取出来使用,否则再创建一个新的对象并加入到对象池中供后续使用。
Unity对象池的实现主要包括以下几个方面:
1. 对象池的创建和初始化。
在程序启动时,需要创建一个对象
池并初始化其中的对象,以确保后续的操作能够正常进行。
2. 对象的获取和释放。
当需要使用一个对象时,可以通过对象
池的接口获取一个可用的对象;当使用完毕后,需要将对象释放回对象池中,以便后续的使用。
3. 对象的回收和销毁。
在一定条件下,需要对对象进行回收和
销毁操作,以释放不再使用的对象的内存空间,从而避免内存泄漏和程序崩溃的风险。
4. 对象池的策略和优化。
根据实际需求,可以采用不同的对象
池策略和优化方式来提高程序的性能和稳定性,例如预分配对象、动态调整缓存容量、限制对象数量等。
总之,Unity对象池是一种非常实用的内存优化技术,可以有效地减少程序中内存分配和释放的次数,从而提高程序的性能和稳定性。
如果您还没有使用过Unity对象池,建议您在实际项目中尝试一下,相信会给您带来不少的好处。
Java中的对象池技术
Java中的对象池技术java中的对象池技术,是为了⽅便快捷地创建某些对象⽽出现的,当需要⼀个对象时,就可以从池中取⼀个出来(如果池中没有则创建⼀个),则在需要重复重复创建相等变量时节省了很多时间。
对象池其实也就是⼀个内存空间,不同于使⽤new关键字创建的对象所在的堆空间。
本⽂只从java使⽤者的⾓度来探讨java对象池技术,并不涉及对象池的原理及实现⽅法。
个⼈认为,如果是真的专注java,就必须对这些细节⽅⾯有⼀定的了解。
但知道它的原理和具体的实现⽅法则不是必须的。
1,对象池中对象和堆中的对象public class Test{Integer i1=new Integer(1); Integer i2=new Integer(1); //i1,i2分别位于堆中不同的内存空间System.out.println(i1==i2);//输出falseInteger i3=1; Integer i4=1; //i3,i4指向对象池中同⼀个内存空间System.out.println(i3==i4);//输出true//很显然,i1,i3位于不同的内存空间System.out.println(i1==i3);//输出false}2,8种基本类型的包装类和对象池java中基本类型的包装类的⼤部分都实现了对象池技术,这些类是Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean,另外两种浮点数类型的包装类则没有实现。
另外Byte,Short,Integer,Long,Character这5种整型的包装类也只是在对应值⼩于等于127时才可使⽤对象池,也即对象不负责创建和管理⼤于127的这些类的对象。
以下是⼀些对应的测试代码:public class Test{public static void main(String[] args){//5种整形的包装类Byte,Short,Integer,Long,Character的对象,//在值⼩于127时可以使⽤对象池Integer i1=127;Integer i2=127;System.out.println(i1==i2)//输出true//值⼤于127时,不会从对象池中取对象Integer i3=128;Integer i4=128;System.out.println(i3==i4)//输出false//Boolean类也实现了对象池技术Boolean bool1=true;Boolean bool2=true;System.out.println(bool1==bool2);//输出true//浮点类型的包装类没有实现对象池技术Double d1=1.0;Double d2=1.0;System.out.println(d1==d2)//输出false}}3,String也实现了对象池技术String类也是java中⽤得多的类,同样为了创建String对象的⽅便,也实现了对象池的技术,测试代码如下:public class Test{public static void main(String[] args){//s1,s2分别位于堆中不同空间String s1=new String("hello");String s2=new String("hello");System.out.println(s1==s2)//输出false//s3,s4位于池中同⼀空间String s3="hello";String s4="hello";System.out.println(s3==s4);//输出true}}最后:细节决定成败,写代码更是如此。
C#对象池详细解析
C#对象池详细解析在系统设计中,经常会使⽤“池”的概念。
⽐如数据库连接池,socket连接池,线程池,组件队列。
“池”可以节省对象重复创建和初始化所耗费的时间,可以简化对象获取和使⽤的过程。
对于那些被系统频繁请求和使⽤的对象,如果使⽤这种机制,可以使系统性能得到很⼤提⾼。
特别象数据库连接这种对象,客户端与数据库服务器端建⽴连接时,是⽐较慢的,如果每次进⾏数据库操作,都要先进⾏数据库连接,系统效率将⾮常低下。
powered by 25175.“池”的概念就是将被使⽤的对象事先创建好,保存在列表中,供客户端取⽤。
当客户端取得⼀个对象时,这个对象就已经是按照特定上下⽂环境初始化好,马上即可使⽤的了。
当客户端使⽤完毕,需要将对象归还给“池”,最后,在系统⽣命期结束时,由“池”统⼀释放这些对象。
从另⼀个概念上来说,这也是⼀种“以空间换时间”的做法,我们在内存中保存⼀系列整装待命的对象,供⼈随时差遣。
与系统效率相⽐,这些对象所占⽤的内存空间太微不⾜道了。
“池”的结构是通⽤的,就是不管他⾥⾯保存的是哪⼀种对象,他的⼯作⽅法都基本不变。
⽆⾮是初始化⼀系列对象,然后提供⼀个获取可⽤对象,⼀个归还对象的接⼝。
基于这种考虑,我们可以建⽴⼀个通⽤的对象池,只要某些对象符合“⼀些基本要求”(这个基本要求,可以使⽤Interface模式来限定),就可以使⽤通⽤对象池来存取和管理。
创建⼀个接⼝,⽤于限定对象池中所保存的对象的基本⾏为:复制C#代码保存代码public interface IDynamicObject{void Create(Object param);Object GetInnerObject();bool IsValidate();void Release();}我们在对象池中存放的对象,必须继承上⾯的接⼝,并实现接⼝定义的每⼀个⽅法。
Create⽅法中,⽤户可以⽤来创建实际的对象,如建⽴数据库连接,并打开这个连接;GetInnerObject⽅法,使⽤户可以返回这个实际的对象,如⼀个SqlConnection对象;IsValidate⽅法是⽤来判断⽤户⾃定义对象的有效性的,是对象池决定是否重新创建对象的标志; Release ⽅法中,⽤户可以进⾏资源释放⼯作。
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Hale Waihona Puke 8]Starr, Paul. “The Electronic Reader.” In Reading in the 1980s. Ed. Stephen Braubard. New York: Bowker, 2460."
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对象池技术的原理及其实现(1)
摘 要 本文在分析对象池技术基本原理的基础上,给出了对象池技术的两种实现方式。还指出了使用对象池技术时所应注意的问题。 关键词 对象池;对象池技术;Java 对象;性能 1 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 = n1.0实例赋值this.i = n1.2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。2 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。3 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()"
参考文献
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