写在前面

前文主要介绍了ObjectPool的一些理论基础，本文主要从源码角度理解Microsoft.Extensions.ObjectPool是如何实现的。下图为其三大核心组件图：

核心组件

ObjectPool

ObjectPool是一个泛型抽象类，里面只有两个抽象方法，Get和Return。它从底层定义了最一般的接口。

• Get方法用于从对象池获取到可用对象，如果对象不可用则创建对象并返回出来

• Return方法用户将对象返回到对象池

源码如下：

ObjectPoolProvider

ObjectPoolProvider也是抽象类，其内部内置了一个已经实现的Create泛型方法以及一个抽象Create方法，这代表两种ObjectPool的创建方式，一个是基于默认策略的，一个是基于用户自定义策略的。

IPooledObjectPolicy

这个接口是一个泛型接口，用于提供一种策略来管理对象池中的对象，同样也有两个方法，Create和Return。

• Create方法用于创建相关类型实例

• Return方法用于将已经使用好的对象放回到对象池的时候进行逻辑处理，包括对象的状态重置以及是否能够放回到对象池

该接口有一个实现PooledObjectPolicy，这是一个抽象类，内部有两个抽象方法：

实现机制

其内部实现逻辑较为简单，充分考虑到了一般实现、对象追踪、对象释放等场景的使用方式。

以下为其逻辑图：

DefaultObjectPool

DefaultObjectPool实现了ObjectPool，其内部维护了一个结构体类型的私有数组，用于存储相关对象。该数组的大小在构造函数中定义，其实际大小为输入值减去1（默认情况下，其值为逻辑处理器数量的两倍）主要是因为DefaultObjectPool单独将首项定义了出来。

以下为DefaultObjectPool中Get和Return的实现：

通过源码可以知道这两个方法大量使用了Interlocked.CompareExchange：

比较location1与comparand，如果不相等，什么都不做；如果location1与comparand相等，则用value替换location1的值。无论比较结果相等与否，返回值都是location1中原有的值。

Interlocked.CompareExchange的使用确保了线程安全性。

DefaultObjectPoolProvider

DefaultObjectPoolProvider实现了ObjectPoolProvider，该类重写了Create方法并返回ObjectPool对象。该类还定义了MaximumRetained属性，默认情况下，其值为逻辑处理器数量的两倍。

其源码如下，比较简单：

其中DisposableObjectPool是DefaultObjectPool类的派生类，这个类也实现了IDisposable，用于创建可手动释放的ObjectPool对象。

其相关代码如下：

DefaultPooledObjectPolicy

该类继承了PooledObjectPolicy，实现也非常简单。

不过值得注意的是，PooledObjectPolicy还有一个实现StringBuilderPooledObjectPolicy，这个类从命名上看就知道是基于StringBuilder的。其内部默认定义了StringBuilder的大小以及初始化容量。并确定了超出容量后，将不允许归还对象。

在我们自定义PooledObjectPolicy的时候，可以参考这段实现去扩展新的PooledObjectPolicy对象。

我们看一下源码：

对象追踪

该库内部定义了LeakTrackingObjectPool和LeakTrackingObjectPoolProvider用于追踪对象状态。

• LeakTrackingObjectPoolProvider会根据构造函数传入的ObjectPoolProvider类型对象，创建LeakTrackingObjectPool实例。

• LeakTrackingObjectPool内部定义了ConditionalWeakTable<T, Tracker>类型的数组，MSDN的解释是使编译器可以将对象字段动态附加到托管对象，这个对象会自动维护内部的键值对，而不会一直使其停留在内存中。

Tracker是LeakTrackingObjectPool的内部类，其目的是为了方便我们对对象本身进行维护跟踪，其定义如下：