快捷導(dǎo)航

一文詳解Go語言中對象池的正確打開方式

更新時間：2025年02月07日 08:18:31 作者：燭陰

對象池是一種設(shè)計模式,它維護(hù)一組已經(jīng)創(chuàng)建好的對象,當(dāng)需要使用對象時,直接從對象池中獲取,使用完畢后再放回對象池,而不是頻繁地創(chuàng)建和銷毀對象,下面我們就來看看Go語言中對象池的具體使用吧

什么是對象池

對象池是一種設(shè)計模式，它維護(hù)一組已經(jīng)創(chuàng)建好的對象，當(dāng)需要使用對象時，直接從對象池中獲取，使用完畢后再放回對象池，而不是頻繁地創(chuàng)建和銷毀對象。這樣可以顯著減少 GC 的壓力，提高程序的性能。

為什么不用 sync.Pool

sync.Pool 是 Go 標(biāo)準(zhǔn)庫提供的對象池實現(xiàn)，但它有一些限制：

GC 不確定性： sync.Pool 中的對象可能會被 GC 回收，導(dǎo)致每次獲取對象都需要重新創(chuàng)建，失去了對象池的意義。
適用場景有限： sync.Pool 更適合于臨時對象的復(fù)用，對于需要長期存在的對象，效果不佳。
控制力不足： 無法精確控制對象池的大小和對象的生命周期。

因此，在某些場景下，我們需要自定義對象池，以獲得更高的性能和控制力。

手?jǐn)]對象池：原理與實現(xiàn)

下面，我們就來手?jǐn)]一個簡單的對象池，并分析其原理。

1. 定義對象池結(jié)構(gòu)體

package main

import (
	"errors"
	"fmt"
	"sync"
	"time"
)

type Pool struct {
	objects chan interface{}   // 使用 channel 存儲對象
	factory func() interface{} // 創(chuàng)建對象的工廠函數(shù)
	mu      sync.Mutex         // 保護(hù)對象池
}

var g_index int = 0

func NewPool(size int, factory func() interface{}) *Pool {
	if size <= 0 {
		panic("對象池大小必須大于 0")
	}
	pool := make(chan interface{}, size)
	for i := 0; i < size; i++ {
		pool <- factory() // 預(yù)先創(chuàng)建對象并放入對象池
	}
	return &Pool{
		objects: pool,
		factory: factory,
	}
}

func (p *Pool) Get() interface{} {
	select {
	case obj := <-p.objects:
		return obj // 從對象池中獲取對象
	default:
		// 對象池為空，創(chuàng)建新對象
		fmt.Println("create new object")
		p.mu.Lock()
		defer p.mu.Unlock()
		return p.factory()
	}
}

func (p *Pool) Put(obj interface{}) error {
	select {
	case p.objects <- obj: // 對象放回對象池
		return nil
	default:
		// 對象池已滿，丟棄對象
		obj2 := obj.(*MyObject)
		fmt.Println("pool is full, discard object", obj2.index)
		obj = nil
		return errors.New("pool is full")
	}
}

func (p *Pool) Len() int {
	return len(p.objects)
}

type MyObject struct {
	Data  string
	index int
}

func main() {
	// 創(chuàng)建對象工廠
	objectFactory := func() interface{} {
		g_index += 1
		return &MyObject{Data: "Initial Data", index: g_index}
	}

	// 創(chuàng)建對象池，大小為 10
	pool := NewPool(10, objectFactory)

	var wg sync.WaitGroup
	for i := 0; i < 100; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(idx int) {
			fmt.Println("pool len:", pool.Len())
			obj := pool.Get().(*MyObject)
			defer func() {
				wg.Done()
				pool.Put(obj)
			}()
			fmt.Println("from :", obj.Data, obj.index, idx)
			time.Sleep(time.Millisecond * 2) // 模擬一些工作
		}(i)
	}
	wg.Wait()
}

代碼解釋：