.NET Core 中 Object Pool 详解

小渣渣

Microsoft.Extensions.ObjectPool 是 ASP.NET Core 基础结构的一部分，该基础结构支持在内存中保留一组对象以供重复使用，而不是允许对对象进行垃圾回收。
如果要管理的对象是，则你可能需要使用对象池：

• 分配/初始化成本高昂。
• 表示某些有限资源。
• 使用可预测和频繁。
  

复用，是一个重要的话题，也是我们日常开发中经常遇到的，不可避免的问题。

举个最为简单，大家最为熟悉的例子，数据库连接池，就是复用数据库连接。

那么复用的意义在那里呢？

简单来说就是减少不必要的资源损耗。

除了数据库连接，可能在不同的情景或需求下，还会有很多其他对象需要进行复用，这个时候就会有所谓的 Object Pool(对象池)。

小伙伴们应该也自己实现过类似的功能，或用ConcurrentBag，或用ConcurrentQueue，或用其他方案。

这也里分享一个在微软文档中的实现

How to: Create an Object Pool by Using a ConcurrentBag

https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/standard/collections/thread-safe/how-to-create-an-object-pool

当然，在.NET Core中，微软已经帮我们实现了一个简单的Object Pool。

首先，新建一个.net core的控制台项目，使用nuget命令添加如下包：

登录可见。

所有的代码如下：

登录可见。

用法一



在创建pool之前，我们要先定义一个Policy。这里直接用自带的DefaultPooledObjectPolicy来构造。

对象池会有一个维护的最大数量，线程数。

通过pool对象的Get方法，从对象池中取出一个对象。

上面代码运行结果

#1-464d2e03-604d-4451-b68a-8a3a2abdfccc-itsvse.com-1/1/0001 12:00:00 AM
#2-70122aa0-a949-4c63-b878-321efe64c234-itsvse.com-1/1/0001 12:00:00 AM
#3-de717815-796a-4349-a571-047acc125104-itsvse.com-1/1/0001 12:00:00 AM
#4-3a404341-a560-47f7-a3b0-0d477a8ae17f-itsvse.com-1/1/0001 12:00:00 AM
#5-51c96126-d424-4b58-b07c-6408e6c4cea6-itsvse.com-1/1/0001 12:00:00 AM
#6-7ea4d596-fd2a-43b3-959a-9e48da58a758-itsvse.com-1/1/0001 12:00:00 AM
#7-6874c64b-532d-4f92-a4fb-ff472da574a1-itsvse.com-1/1/0001 12:00:00 AM
#8-ca767674-2c07-4f26-975f-4711a31d795d-itsvse.com-1/1/0001 12:00:00 AM
#9-a9cd1859-a919-46a0-ae5d-85b6d3d11ccb-itsvse.com-1/1/0001 12:00:00 AM
#10-fe89ed8b-4dfd-4eef-b876-b2a60ee50958-itsvse.com-1/1/0001 12:00:00 AM

这个结果说明，Object Pool 中的对象都是直接new出来的，并没有对一些属性进行贬值操作，这个时候往往没有太多实际意义。

因为DefaultPooledObjectPolicy本来就是直接new了一个对象出来，很多时候，这并不是我们所期望的！

要想符合我们实际的使用，就要自己定义一个Policy！

下面来看看用法2

用法二

Create方法就是用来创建Demo对象的，Return方法就是将Demo对象扔回Object Pool的(有借有还)。



这里定义了对象池只保留一个对象。

由于从object pool中取出来之后，有一步还回去的操作，所以item1和item2应当是同一个对象。

从object pool中拿出了item2之后，它并没有还回去，所以object pool会基于我们定义的Policy去创建一个新的对象出来。

下面是用法2的输出结果：

985b3232-0a45-4115-8480-ad3d42c0ae10-itsvse.com-4/15/2020 3:31:15 AM
985b3232-0a45-4115-8480-ad3d42c0ae10-itsvse.com-4/15/2020 3:31:15 AM
True
8912424a-15c5-4891-b625-25b17eee5c8b-itsvse.com-4/15/2020 3:31:15 AM
False

可以看到item1,item2和item3的各个属性是一样的，并且item1和item2确实是同一个对象。item3和item1并不是同一个。


用法三

可以看到item1和item2是同一个对象。从Object Pool中取对象的时候，会取第一个，所以还回去后，再取的话，还是会取到原来的第一个。



item3那里是直接从Object Pool中取出来的，没有再次创建，因为这里的Object Pool维护着多个对象，而不是用法2中的只有一个，所以它是直接从Pool中拿的。

下面是输出结果

f3cd5467-536b-4ffe-9c71-de53027b4869-itsvse.com-4/15/2020 3:33:58 AM
f3cd5467-536b-4ffe-9c71-de53027b4869-itsvse.com-4/15/2020 3:33:58 AM
True
b933b593-af6d-4ebe-b21b-e8784d124764-itsvse.com-4/15/2020 3:33:58 AM
False

和用法2，本质是一样的。

用法四

好像上面的用法，都不那么像我们正常使用的。我们还是需要依赖注入的。

那么我们最后就来看看怎么结合依赖注入吧。当然这里的本质还是离不开Policy和Provider这两个东西。



我们首先需要完成对Provider的注册，然后直接拿它的实例去创建一个Object Pool即可。

如果想在其他地方用，通过构造函数注入即可。

这里的结果也是和前面一样的，没什么好多说的。

总结

但是无论那种用法，我们都需要了解，Object Pool离不开Pool，Policy和Provider这三个家伙。

有了这三个，或许我们就可以为所欲为了。

当然，它还提供了几个特殊的东西，有兴趣的可以去看看。

LeakTrackingObjectPool

StringBuilderPooledObjectPolicy

小渣渣

DefaultObjectPool 底层是用 ConcurrentQueue 线程安全队列实现，源码如下：


https://source.dot.net/#Microsoft.Extensions.ObjectPool/DefaultObjectPool.cs