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這篇文章主要講解了“.NET Core中對象池Object Pool的使用方法是什么”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“.NET Core中對象池Object Pool的使用方法是什么”吧！
對象池簡單來說就是一種為對象提供可復用能力的軟件設計思路。我們常說有借有還，再借不難，而對象池就是通過借和還這樣兩個動作來保證對象可以被重復使用，從而節省頻繁創建對象的性能開銷。對象池最常用的場景是游戲設計，因為在游戲中大量存在著可復用的對象，源源不斷的子彈出現并不是循環再生的。在數據庫中存在著被稱為連接池的東西，每當出現數據庫無法連接的情況時，經驗豐富的開發人員往往會先檢查連接池是否滿了，這其實就是對象池模式在特定領域的具體實現。因此對象池本質上就是負責一組對象創建和銷毀的容器。 對象池最大的優勢是可以自主地管理池子內的每個對象，決定它們是需要被回收還是可以重復使用。我們都知道創建一個新對象需要消耗一定的系統資源，一旦這些對象可以重復地使用就可以節省系統資源開銷，這對提高系統性能會非常有幫助。下面的代碼實微軟官方文檔實現的一個簡單的對象池：
public class ObjectPool<T> : IObjectPool<T>
{
private Func<T> _instanceFactory;
private ConcurrentBag<T> _instanceItems;
public ObjectPool(Func<T> instanceFactory)
{
_instanceFactory = instanceFactory ??
throw new ArgumentNullException(nameof(instanceFactory));
_instanceItems = new ConcurrentBag<T>();
}
public T Get()
{
T item;
if (_instanceItems.TryTake(out item)) return item;
return _instanceFactory();
}
public void Return(T item)
{
_instanceItems.Add(item);
}
}在.NET Core 中微軟已經為我們提供了對象池的實現，即Microsoft.Extensions.ObjectPool。它主要提供了三個核心的組件，分別是ObjectPool、ObjectPoolProvider和IPooledObjectPolicy。ObjectPool是一個抽象類，對外提供了Get和Return兩個方法，這就是所謂的有借有還。ObjectPoolProvider同樣是一個抽象類，它的職責就是創建ObjectPool，它提供了兩個Create方法，兩者的區別是無參數版本本質上使用的是DefaultPooledObjectPolicy。它和DefaultObjectPool、DefaultObjectPoolProvider都是微軟提供的默認實現，IPooledObjectPolicy可以為不同的對象池定義不同的策略，來決定對象如何借、是否可以還。DefaultObjectPool內部使用ObjectWrapper[]來管理對象，ObjectWrapper[]的大小等于 maximumRetained-1，默認情況下maximumRetained等于Environment.ProcessorCount * 2，這里主要用到了Interlocked.CompareExchange()方法，
具體代碼如下：
public override T Get()
{
var item = _firstItem;
if (item == null || Interlocked.CompareExchange(ref _firstItem, null, item) != item)
{
var items = _items;
for (var i = 0; i < items.Length; i++)
{
item = items[i].Element;
if (item != null && Interlocked.CompareExchange(ref items[i].Element, null, item) == item)
{
return item;
}
}
item = Create();
}
return item;
}
// Non-inline to improve its code quality as uncommon path
[MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
private T Create() => _fastPolicy?.Create() ?? _policy.Create();
public override void Return(T obj)
{
if (_isDefaultPolicy || (_fastPolicy?.Return(obj) ?? _policy.Return(obj)))
{
if (_firstItem != null || Interlocked.CompareExchange(ref _firstItem, obj, null) != null)
{
var items = _items;
for (var i = 0; i < items.Length && Interlocked.CompareExchange(ref items[i].Element, obj, null) != null; ++i)
{
}
}
}
}這里用到Interlocked.CompareExchange()方法，Get()方法將items[i].Element和null進行交換，將指定元素設為 null 并返回原始值。Return()方法將items[i].Element和obj交換后的值不為 null，表示指定元素已經歸還，這個方法只有在第一個參數和第三個參數相等時才會發生交換。
說了這么多，我們來看一下對象池具體的用法：
var service = new ServiceCollection();
//使用DefaultObjectPoolProvider
service.AddSingleton<ObjectPoolProvider, DefaultObjectPoolProvider>();
//使用默認策略
service.AddSingleton<ObjectPool<Foo>>(serviceProvider =>
{
var objectPoolProvider = serviceProvider.GetRequiredService<ObjectPoolProvider>();
return objectPoolProvider.Create<Foo>();
});
//使用自定義策略
service.AddSingleton<ObjectPool<Foo>>(serviceProvider =>
{
var objectPoolProvider = serviceProvider.GetRequiredService<ObjectPoolProvider>();
return objectPoolProvider.Create(new FooObjectPoolPolicy());
});
var serviceProvider = _service.BuildServiceProvider();
var objectPool = _serviceProvider.GetService<ObjectPool<Foo>>();
//有借有還，兩次是同一個對象
var item1 = objectPool.Get();
objectPool.Return(item1);
var item2 = objectPool.Get();
Assert.AreEqual(item1, item2);//true
//有借無還，兩次是不同的對象
var item3 = objectPool.Get();
var item4 = objectPool.Get();
Assert.AreEqual(item3, item4);//false上面的代碼中Foo和FooObjectPoolPolicy是兩個工具類：
public class Foo
{
public string Id { get; set; }
public DateTime? CreatedAt { get; set; }
public string CreatedBy { get; set; }
}
public class FooObjectPoolPolicy : IPooledObjectPolicy<Foo>
{
public Foo Create()
{
return new Foo()
{
Id = Guid.NewGuid().ToString("N"),
CreatedAt = DateTime.Now,
CreatedBy = "zs"
};
}
public bool Return(Foo obj)
{
return true;
}
}TIP：當你需要控制對象池內的對象如何被創建的時候，你可以考慮實現自定義的IPooledObjectPolicy<T>，反之DefaultPooledObjectPolicy<T>實現完全可以滿足你的使用。
感謝各位的閱讀，以上就是“.NET Core中對象池Object Pool的使用方法是什么”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對.NET Core中對象池Object Pool的使用方法是什么這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！
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