寫在前面

前文主要介紹了ObjectPool的一些理論基礎，本文主要從源碼角度理解Microsoft.Extensions.ObjectPool是如何實現的。下圖為其三大核心組件圖：

核心組件

ObjectPool

ObjectPool是一個泛型抽象類，里面只有兩個抽象方法，Get和Return。它從底層定義了最一般的接口。

• Get方法用于從對象池獲取到可用對象，如果對象不可用則創建對象并返回出來

• Return方法用戶將對象返回到對象池

源碼如下：

ObjectPoolProvider

ObjectPoolProvider也是抽象類，其內部內置了一個已經實現的Create泛型方法以及一個抽象Create方法，這代表兩種ObjectPool的創建方式，一個是基于默認策略的，一個是基于用戶自定義策略的。

IPooledObjectPolicy

這個接口是一個泛型接口，用于提供一種策略來管理對象池中的對象，同樣也有兩個方法，Create和Return。

• Create方法用于創建相關類型實例

• Return方法用于將已經使用好的對象放回到對象池的時候進行邏輯處理，包括對象的狀態重置以及是否能夠放回到對象池

該接口有一個實現PooledObjectPolicy，這是一個抽象類，內部有兩個抽象方法：

實現機制

其內部實現邏輯較為簡單，充分考慮到了一般實現、對象追蹤、對象釋放等場景的使用方式。

以下為其邏輯圖：

DefaultObjectPool

DefaultObjectPool實現了ObjectPool，其內部維護了一個結構體類型的私有數組，用于存儲相關對象。該數組的大小在構造函數中定義，其實際大小為輸入值減去1（默認情況下，其值為邏輯處理器數量的兩倍）主要是因為DefaultObjectPool單獨將首項定義了出來。

以下為DefaultObjectPool中Get和Return的實現：

通過源碼可以知道這兩個方法大量使用了Interlocked.CompareExchange：

比較location1與comparand，如果不相等，什么都不做；如果location1與comparand相等，則用value替換location1的值。無論比較結果相等與否，返回值都是location1中原有的值。

Interlocked.CompareExchange的使用確保了線程安全性。

DefaultObjectPoolProvider

DefaultObjectPoolProvider實現了ObjectPoolProvider，該類重寫了Create方法并返回ObjectPool對象。該類還定義了MaximumRetained屬性，默認情況下，其值為邏輯處理器數量的兩倍。

其源碼如下，比較簡單：

其中DisposableObjectPool是DefaultObjectPool類的派生類，這個類也實現了IDisposable，用于創建可手動釋放的ObjectPool對象。

其相關代碼如下：

DefaultPooledObjectPolicy

該類繼承了PooledObjectPolicy，實現也非常簡單。

不過值得注意的是，PooledObjectPolicy還有一個實現StringBuilderPooledObjectPolicy，這個類從命名上看就知道是基于StringBuilder的。其內部默認定義了StringBuilder的大小以及初始化容量。并確定了超出容量后，將不允許歸還對象。

在我們自定義PooledObjectPolicy的時候，可以參考這段實現去擴展新的PooledObjectPolicy對象。

我們看一下源碼：

對象追蹤

該庫內部定義了LeakTrackingObjectPool和LeakTrackingObjectPoolProvider用于追蹤對象狀態。

• LeakTrackingObjectPoolProvider會根據構造函數傳入的ObjectPoolProvider類型對象，創建LeakTrackingObjectPool實例。

• LeakTrackingObjectPool內部定義了ConditionalWeakTable<T, Tracker>類型的數組，MSDN的解釋是使編譯器可以將對象字段動態附加到托管對象，這個對象會自動維護內部的鍵值對，而不會一直使其停留在內存中。

Tracker是LeakTrackingObjectPool的內部類，其目的是為了方便我們對對象本身進行維護跟蹤，其定義如下：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的.NET Core 3.0之深入源码理解ObjectPool（二）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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