1.5. 对象池

1.5.1. Purpose

对象池设计模式 是创建型设计模式,它会对新创建的对象应用一系列的初始化操作,让对象保持立即可使用的状态 - 一个存放对象的 “池子” - 而不是对对象进行一次性的的使用(创建并使用,完成之后立即销毁)。对象池的使用者会对对象池发起请求,以期望获取一个对象,并使用获取到的对象进行一系列操作,当使用者对对象的使用完成之后,使用者会将由对象池的对象创建工厂创建的对象返回给对象池,而不是用完之后销毁获取到的对象。

对象池在某些情况下会带来重要的性能提升,比如耗费资源的对象初始化操作,实例化类的代价很高,但每次实例化的数量较少的情况下。对象池中将被创建的对象会在真正被使用时被提前创建,避免在使用时让使用者浪费对象创建所需的大量时间(比如在对象某些操作需要访问网络资源的情况下)从池子中取得对象的时间是可预测的,但新建一个实例所需的时间是不确定。

总之,对象池会为你节省宝贵的程序执行时间,比如像数据库连接,socket连接,大量耗费资源的代表数字资源的对象,像字体或者位图。不过,在特定情况下,简单的对象创建池(没有请求外部的资源,仅仅将自身保存在内存中)或许并不会提升效率和性能,这时候,就需要使用者酌情考虑了。

1.5.2. UML 图

Alt Pool UML Diagram

1.5.3. 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;

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

    /**
     * @var StringReverseWorker[]
     */
    private $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;

class StringReverseWorker
{
    /**
     * @var \DateTime
     */
    private $createdAt;

    public function __construct()
    {
        $this->createdAt = new \DateTime();
    }

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

1.5.4. 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);
    }
}