1.4. 对象池

1.4.1. Purpose

对象池设计模式 是一种创建型设计模式。它使用一组提前已准备完成可以使用的对象,而不是根据需要分配或销毁。这种来源被称为:“池”(pool)。池的使用者将从池中请求一个对象,并对返回的对象进行操作。在客户端处理完成后,它将返回一种特定类型的工厂对象。返回给池,而不是销毁。

对象池模式在一些情景下可以带来明显的性能提升。如:类实例初始化成本较高、类的实例化率较高、或类实例同时使用率不高的情况下。当创建新对象(尤其是通过网络)的时间花费不确定时,池对象的获得时间却是可预测的。

这些优点对于时间要求敏感的对象来说,是非常有用的。例如:数据库连接、套接字连接、线程和大型图形对象(如字体或位图)。但在某些情况下,简单的对象池(不包含外部资源,只占用内存)可能效率不高,并且会降低性能。

1.4.2. UML 图

Alt Pool UML Diagram

1.4.3. 代码

你可以在 GitHub 上找到这些代码

WorkerPool.php

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<?php

declare(strict_types=1);

namespace DesignPatterns\Creational\Pool;

use Countable;

class WorkerPool implements Countable
{
    /**
     * @var StringReverseWorker[]
     */
    private array $occupiedWorkers = [];

    /**
     * @var StringReverseWorker[]
     */
    private array $freeWorkers = [];

    public function get(): StringReverseWorker
    {
        if (count($this->freeWorkers) == 0) {
            $worker = new StringReverseWorker();
        } else {
            $worker = array_pop($this->freeWorkers);
        }

        $this->occupiedWorkers[spl_object_hash($worker)] = $worker;

        return $worker;
    }

    public function dispose(StringReverseWorker $worker)
    {
        $key = spl_object_hash($worker);

        if (isset($this->occupiedWorkers[$key])) {
            unset($this->occupiedWorkers[$key]);
            $this->freeWorkers[$key] = $worker;
        }
    }

    public function count(): int
    {
        return count($this->occupiedWorkers) + count($this->freeWorkers);
    }
}

StringReverseWorker.php

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<?php

declare(strict_types=1);

namespace DesignPatterns\Creational\Pool;

use DateTime;

class StringReverseWorker
{
    public function __construct()
    {
    }

    public function run(string $text): string
    {
        return strrev($text);
    }
}

1.4.4. 测试

Tests/PoolTest.php

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<?php

declare(strict_types=1);

namespace DesignPatterns\Creational\Pool\Tests;

use DesignPatterns\Creational\Pool\WorkerPool;
use PHPUnit\Framework\TestCase;

class PoolTest extends TestCase
{
    public function testCanGetNewInstancesWithGet()
    {
        $pool = new WorkerPool();
        $worker1 = $pool->get();
        $worker2 = $pool->get();

        $this->assertCount(2, $pool);
        $this->assertNotSame($worker1, $worker2);
    }

    public function testCanGetSameInstanceTwiceWhenDisposingItFirst()
    {
        $pool = new WorkerPool();
        $worker1 = $pool->get();
        $pool->dispose($worker1);
        $worker2 = $pool->get();

        $this->assertCount(1, $pool);
        $this->assertSame($worker1, $worker2);
    }
}