Java對象的生命周期分析
Java對象的生命周期大致包括三個階段：對象的創建，對象的使用，對象的清除。因此，對象的生命周期長度可用如下的表達式表示：T = T1 + T2 +T3。其中T1表示對象的創建時間，T2表示對象的使用時間，而T3則表示其清除時間。由此，我們可以看出，只有T2是真正有效的時間，而T1、T3則是對象本身的開銷。下面再看看T1、T3在對象的整個生命周期中所占的比例。
我們知道，Java對象是通過構造函數來創建的，在這一過程中，該構造函數鏈中的所有構造函數也都會被自動調用。另外，默認情況下，調用類的構造函數時，Java會把變量初始化成確定的值：所有的對象被設置成null，整數變量（byte、short、int、long）設置成0，float和double變量設置成0.0，邏輯值設置成false。所以用new關鍵字來新建一個對象的時間開銷是很大的，如表1所示。
表1 一些操作所耗費時間的對照表
| 運算操作 |
示例 |
標準化時間 |
| 本地賦值 |
i = n |
1.0 |
| 實例賦值 |
this.i = n |
1.2 |
| 方法調用 |
Funct() |
5.9 |
| 新建對象 |
New Object() |
980 |
| 新建數組 |
New int[10] |
3100 |
從表1可以看出，新建一個對象需要980個單位的時間，是本地賦值時間的980倍，是方法調用時間的166倍，而若新建一個數組所花費的時間就更多了。
再看清除對象的過程。我們知道，Java語言的一個優勢，就是Java程序員勿需再像C/C++程序員那樣，顯式地釋放對象，而由稱為垃圾收集器（Garbage Collector）的自動內存管理系統，定時或在內存凸現出不足時，自動回收垃圾對象所占的內存。凡事有利總也有弊，這雖然為Java程序設計者提供了極大的方便，但同時它也帶來了較大的性能開銷。這種開銷包括兩方面，首先是對象管理開銷，GC為了能夠正確釋放對象，它必須監控每一個對象的運行狀態，包括對象的申請、引用、被引用、賦值等。其次，在GC開始回收“垃圾”對象時，系統會暫停應用程序的執行，而獨自占用CPU。
因此，如果要改善應用程序的性能，一方面應盡量減少創建新對象的次數；同時，還應盡量減少T1、T3的時間，而這些均可以通過對象池技術來實現。
對象池技術的基本原理
對象池技術基本原理的核心有兩點：緩存和共享，即對于那些被頻繁使用的對象，在使用完后，不立即將它們釋放，而是將它們緩存起來，以供后續的應用程序重復使用，從而減少創建對象和釋放對象的次數，進而改善應用程序的性能。事實上，由于對象池技術將對象限制在一定的數量，也有效地減少了應用程序內存上的開銷。
實現一個對象池，一般會涉及到如下的類：
1）對象池工廠（ObjectPoolFactory）類
該類主要用于管理相同類型和設置的對象池（ObjectPool），它一般包含如下兩個方法：
·createPool：用于創建特定類型和設置的對象池；
·destroyPool：用于釋放指定的對象池；
同時為保證ObjectPoolFactory的單一實例，可以采用Singleton設計模式，見下述getInstance方法的實現：
public static ObjectPoolFactory getInstance() {
if (poolFactory == null) {
poolFactory = new ObjectPoolFactory();
}
return poolFactory;
} |
2）參數對象（ParameterObject）類
該類主要用于封裝所創建對象池的一些屬性參數，如池中可存放對象的數目的最大值（maxCount）、最小值（minCount）等。
3）對象池（ObjectPool）類
用于管理要被池化對象的借出和歸還，并通知PoolableObjectFactory完成相應的工作。它一般包含如下兩個方法：
·getObject：用于從池中借出對象；
·returnObject：將池化對象返回到池中，并通知所有處于等待狀態的線程；
4）池化對象工廠（PoolableObjectFactory）類
該類主要負責管理池化對象的生命周期，就簡單來說，一般包括對象的創建及銷毀。該類同ObjectPoolFactory一樣，也可將其實現為單實例。