1. 设计模式
  2. 扩展模式
  3. 对象池模式

对象池模式

目的

对象池模式是一种创建型设计模式（译者注：该模式不是 23 种经典模式之一，因此，把它放在划分到扩展模式分类下），它使用一组随时准备使用的初始化对象 — 池，而不是按需分配和销毁它们。客户端将从对象池中请求一个对象，并对返回的对象执行操作。当客户端完成后，它将对象（这是一种特定类型的工厂对象）返回到池中，而不是销毁它。

以下几种场景，使用对象池可以显著地提升性能：

  • 初始化一个类实例的成本很高
  • 类的实例化频率很高
  • 使用的实例数量很低（任何时候）

当创建新对象（特别是通过网络）可能需要不定的时间时，可以在可预测的时间内获得池化对象。

然而，这些好处主要是对那些时间开销昂贵的对象而言，如：数据库连接、套接字连接、线程和字体或位图等大型图形对象。在某些情况下，简单的对象池（不持有外部资源，只占用内存）可能并不高效，而且可能会降低性能。

UML 类图

原型模式类图

代码

WorkerPool.php

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
<?php declare(strict_types = 1);

namespace DesignPatterns\Extend\Pool;

use Countable;

class WorkerPool implements Countable
{
    /**
     * @var StringReverseWorker[]
     */
    private array $occupiedWorkers = [];

    /**
     * @var StringReverseWorker[]
     */
    private array $freeWorkers = [];

    public function get(): StringReverseWorker
    {
        if (count($this->freeWorkers) == 0) {
            $worker = new StringReverseWorker();
        } else {
            $worker = array_pop($this->freeWorkers);
        }

        $this->occupiedWorkers[spl_object_hash($worker)] = $worker;

        return $worker;
    }

    public function dispose(StringReverseWorker $worker)
    {
        $key = spl_object_hash($worker);

        if (isset($this->occupiedWorkers[$key])) {
            unset($this->occupiedWorkers[$key]);
            $this->freeWorkers[$key] = $worker;
        }
    }

    public function count(): int
    {
        return count($this->occupiedWorkers) + count($this->freeWorkers);
    }
}

StringReverseWorker.php

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
<?php declare(strict_types = 1);

namespace DesignPatterns\Extend\Pool;

use DateTime;

class StringReverseWorker
{
    private DateTime $createdAt;

    public function __construct()
    {
        $this->createdAt = new DateTime();
    }

    public function run(string $text)
    {
        return strrev($text);
    }
}

测试

Tests/PoolTest.php

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
<?php declare(strict_types = 1);

namespace DesignPatterns\Extend\Pool\Tests;

use DesignPatterns\Extend\Pool\WorkerPool;
use PHPUnit\Framework\TestCase;

class PoolTest extends TestCase
{
    public function testCanGetNewInstancesWithGet()
    {
        $pool = new WorkerPool();
        $worker1 = $pool->get();
        $worker2 = $pool->get();

        $this->assertCount(2, $pool);
        $this->assertNotSame($worker1, $worker2);
    }

    public function testCanGetSameInstanceTwiceWhenDisposingItFirst()
    {
        $pool = new WorkerPool();
        $worker1 = $pool->get();
        $pool->dispose($worker1);
        $worker2 = $pool->get();

        $this->assertCount(1, $pool);
        $this->assertSame($worker1, $worker2);
    }
}
查看原文