概述

相信大家在日常的开发中，或多或少都接触过对象池、连接池等池化的内容，可能还自己手动实现或维护过这种 “池子”。

我也曾干过这种事情。当时要连接一个第三方平台进行接口调用，为了减少耗时和提升稳定性，手动实现了一个连接池。

当时对接完成后，刚开始效果并不理想。从请求到收到响应，整个过程耗时超过了 1 秒，且 RT (响应时间) 有抖动，有时会超过 1.5 秒。

排查后发现，建立连接这个过程的耗时超过了 200 毫秒，并且会有抖动。造成这个现象的原因是，建立连接的过程比较复杂，链路建立成功后，会升级协议、服务端客户端校验、交换秘钥、....。

为了提升效率，避免连接过程的耗时和耗时抖动，将连接过程提前，实现了一个连接池。

这个连接池定期检测连接情况，维持连接数量，可复用其维持的连接对象。

最终将请求的耗时下降到了600毫秒左右，减少了 RT 抖动。

但是，自己手动实现的 “池子” 造价高昂，而且可能还会产生 BUG，会发生生产事故。排查问题的过程，也会很让人头疼。

那有没有什么好的办法，可以帮我我们解决这种问题呢？让程序不至于太复杂，又可以有很高的健壮性？

答案，就是本文章的主题 GenericObjectPool。

什么是 GenericObjectPool？

GenericObjectPool，是 Apache Commons Pool 库中的一个类，它提供了一个通用的对象池的实现，主要用于复用昂贵或稀缺资源，通过维护一组已创建的对象实例来减少创建和销毁对象的开销，从而提高系统性能。

GenericObjectPool 允许用户配置和管理一个对象池，包括设置池的最大和最小对象数量、空闲对象过期时间、borrow（获取）和return（归还）对象时的行为策略等。这个类是高度可配置和灵活的，可以适用于多种不同类型的对象和使用场景。

GenericObjectPool 的特点：

1. 对象回收与复用：当对象不再使用时，可以归还到池中，供后续请求重复使用，避免频繁创建和销毁对象的开销。
2. 线程安全：内部实现支持多线程环境下的安全操作，允许多个线程同时从池中借用和归还对象。
3. 可配置的参数：如最大对象数（maxTotal）、最大空闲对象数（maxIdle）、最小空闲对象数（minIdle）、超时设置等，可以根据具体需求调整池的行为。
4. 监听器支持：允许添加事件监听器来监控对象池的状态变化，比如对象借用、归还、移除等事件。
5. 异常处理策略：定义了对池满、池空等情况的处理逻辑，可以通过自定义或配置已有策略来应对这些情况。

GenericObjectPool maven 依赖

<dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-pool2</artifactId><version>2.4.2</version></dependency>

GenericObjectPool 使用举例

可使用单例模式，来使用连接池。具体情况具体分析。

@Slf4j
public class MyClientPool implements Closeable {private static final MyClientPool INSTANCE = new MyClientPool();public static MyClientPool getInstance() {return INSTANCE;}private final GenericObjectPool<MyClient> internalPool;public MyClientPool() {// 设置池的一些参数GenericObjectPoolConfig<MyClient> poolConfig = new GenericObjectPoolConfig<>();// 设置最大连接数量poolConfig.setMaxTotal(10);// 设置最大空闲数量poolConfig.setMaxIdle(8);// 设置最小空闲数量poolConfig.setMinIdle(5);// 向调用者输出“链接”资源时，是否检测是有有效，如果无效则从连接池中移除，并尝试获取继续获取。默认为falsepoolConfig.setTestOnBorrow(true);// 当连接池资源耗尽时，调用者最大阻塞的时间，超时将跑出异常。单位，毫秒数;默认为-1.表示永不超时.poolConfig.setMaxWait(Duration.ofSeconds(55));// “空闲链接”检测线程，检测的周期，毫秒数。如果为负值，表示不运行“检测线程”。默认为-1.poolConfig.setTimeBetweenEvictionRuns(Duration.ofSeconds(30));// 创建一个池this.internalPool = new GenericObjectPool<>(new MyPooledObjectFactory(), poolConfig);}// 获取一个连接对象public MyClient borrowObject() {try {MyClient client = internalPool.borrowObject();log.info("borrowObject, [idle={}, active={}]", internalPool.getNumIdle(), internalPool.getNumActive());return client;} catch (Exception e) {log.error("borrowObject exception \n", e);throw new SystemException(e);}}// 返还连接对象，当使用完成后要调用。borrowObject和returnObject需成对出现public void returnObject(MyClient client) {try {internalPool.returnObject(client);log.info("returnObject, [idle={}, active={}]", internalPool.getNumIdle(), internalPool.getNumActive());} catch (Exception e) {log.error("returnObject exception \n", e);throw new SystemException(e);}}// 获取对象池此时状态，供监控平台调用public Map<String, Long> poolStatus() {Map<String, Long> map = new HashMap<>(8);map.put("Total", (long) internalPool.getNumActive() + internalPool.getNumIdle());map.put("Active", (long) internalPool.getNumActive());map.put("Idle", (long) internalPool.getNumIdle());return map;}// 关闭池@Overridepublic void close() {try {internalPool.close();} catch (Exception e) {log.error("internalPool close exception", e);}}// 池对象工厂，用于管理创建、验证、激活、钝化以及销毁对象的方法。private static class MyPooledObjectFactory extends BasePooledObjectFactory<MyClient> {// 创建一个资源@Overridepublic MyClient create() throws Exception {log.info("create");MyClient client = new MyClient();// 如果有需要提前初始化的操作，放在此处进行初始化client.connect();return client;}@Overridepublic PooledObject<MyClient> wrap(MyClient client) {return new DefaultPooledObject<>(client);}// 销毁一个对象@Overridepublic void destroyObject(PooledObject<MyClient> pooledClient) throws Exception {log.info("destroyObject");// 如果有一些释放动作，在此处进行MyClient client = pooledClient.getObject();client.close();}// 检测对象是否有效@Overridepublic boolean validateObject(PooledObject<MyClient> pooledClient) {MyClient client = pooledClient.getObject();boolean result = client.isOpen();log.info("validateObject : {}", result);return result;}// 激活对象@Overridepublic void activateObject(PooledObject<MyClient> pooledClient) {log.info("activateObject");}// 钝化对象@Overridepublic void passivateObject(PooledObject<MyClient> pooledClient) {log.info("passivateObject");}}
}

额外说明 - 检测周期

另外要着重说明下，检测周期这个属性。

// “空闲链接”检测线程，检测的周期，毫秒数。如果为负值，表示不运行“检测线程”。默认为-1.
poolConfig.setTimeBetweenEvictionRuns(Duration.ofSeconds(30));

如果你应用于连接池这种场景，建议你还是设置检测周期。

检测周期的具体数值，可以根据连接断开情况具体设置，最好，可以在连接断开的时间范围内，检测 2~3 次，这样可以让 GenericObjectPool 及时检测到连接对象是否有效，以便重新创建对象，维护空闲对象数。

另外，设置检测周期还有一个好处，可以在连接池对象激活后，自动创建最小空闲数个对象，并且会自动检测并维护对象池。

例如，前面讲到的连接池场景，我希望应用启动后，就建立与第三方平台的连接，最大程度保证请求的低延时。如果不设置检测周期，那么在当实际请求第三方平台时，才会建立连接，也就是说前期请求延迟还是高，并且在空闲一段时间后，GenericObjectPool 也感知不到对象不可用，造成了系统性能不稳定。

所以，对于类似应用场景的同学，要注意 检测周期 的设置。