作者：聂勇 欢迎转载，请保留作者信息并说明文章来源！
- PooledObject（池对象）
- PooledObjectFactory（池对象工厂）
- Object Pool （对象池）
- BorrowObject （借出对象）
- ReturnObject （返还对象）
- 参考资料
Apache Commons Pool实现了对象池的功能。定义了对象的生成、销毁、激活、钝化等操作及其状态转换，并提供几个默认的对象池实现。
在讲述其实现原理前，先提一下其中有几个重要的对象：
- PooledObject（池对象）。
- PooledObjectFactory（池对象工厂）。
- Object Pool（对象池）。
下面分别详细讲解它们的实现。
PooledObject（池对象）
用于封装对象（如：线程、数据库连接、TCP连接），将其包裹成可被池管理的对象。提供了两个默认的池对象实现：
- DefaultPoolObject。用于非软引用的普通对象。
- PooledSoftReference。用于软引用的对象。
在开发连接池、线程池等组件时，需要根据实际情况重载5个方法：startEvictionTest、endEvictionTest、allocate、deallocate和invalidate，用于在不同的场景下修改被包裹对象的内部状态。
PooledObject有多种状态，在不同的环节或经过处理后状态会发生变化。
| 状态 | 描述 |
|---|---|
| IDLE | 位于队列中，未使用 |
| ALLOCATED | 在使用 |
| EVICTION | 位于队列中，当前正在测试，可能会被回收 |
| EVICTION_RETURN_TO_HEAD | 不在队列中，当前正在测试，可能会被回收。从池中借出对象时需要从队列出移除并进行测试 |
| VALIDATION | 位于队列中，当前正在验证 |
| VALIDATION_PREALLOCATION | 不在队列中，当前正在验证。当对象从池中被借出，在配置了testOnBorrow的情况下，对像从队列移除和进行预分配的时候会进行验证 |
| VALIDATION_RETURN_TO_HEAD | 不在队列中，正在进行验证。从池中借出对象时，从队列移除对象时会先进行测试。返回到队列头部的时候应该做一次完整的验证 |
| INVALID | 回收或验证失败，将销毁 |
| ABANDONED | 即将无效 |
| RETURN | 返还到池中 |
根据Apache Commons Pool2的默认实现，其状态变化如下图所示：
PooledObjectFactory（池对象工厂）
定义了操作PooledObject实例生命周期的一些方法，PooledObjectFactory必须实现线程安全。已经有两个抽象工厂：
- BasePooledObjectFactory。
- BaseKeyedPooledObjectFactory。
直接继承它们实现自己的池对象工厂。
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| makeObject | 用于生成一个新的ObjectPool实例 |
| activateObject | 每一个钝化（passivated）的ObjectPool实例从池中借出（borrowed）前调用 |
| validateObject | 可能用于从池中借出对象时，对处于激活（activated）状态的ObjectPool实例进行测试确保它是有效的。也有可能在ObjectPool实例返还池中进行钝化前调用进行测试是否有效。它只对处于激活状态的实例调用 |
| passivateObject | 当ObjectPool实例返还池中的时候调用 |
| destroyObject | 当ObjectPool实例从池中被清理出去丢弃的时候调用（是否根据validateObject的测试结果由具体的实现在而定） |
Object Pool （对象池）
Object Pool负责管理PooledObject，如：借出对象，返回对象，校验对象，有多少激活对象，有多少空闲对象。有三个默认的实现类：
- GenericObjectPool。
- ProsiedObjectPool。
- SoftReferenceObjectPool。
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| borrowObject | 从池中借出一个对象。要么调用PooledObjectFactory.makeObject方法创建，要么对一个空闲对象使用PooledObjectFactory.activeObject进行激活，然后使用PooledObjectFactory.validateObject方法进行验证后再返回 |
| returnObject | 将一个对象返还给池。根据约定：对象必须 是使用borrowObject方法从池中借出的 |
| invalidateObject | 废弃一个对象。根据约定：对象必须 是使用borrowObject方法从池中借出的。通常在对象发生了异常或其他问题时使用此方法废弃它 |
| addObject | 使用工厂创建一个对象，钝化并且将它放入空闲对象池 |
| getNumberIdle | 返回池中空闲的对象数量。有可能是池中可供借出对象的近似值。如果这个信息无效，返回一个负数 |
| getNumActive | 返回从借出的对象数量。如果这个信息不可用，返回一个负数 |
| clear | 清除池中的所有空闲对象，释放其关联的资源（可选）。清除空闲对象必须使用PooledObjectFactory.destroyObject方法 |
| close | 关闭池并释放关联的资源 |
BorrowObject （借出对象）
下面是GenericObjectPool中borrowObject方法的逻辑实现，有阻塞式和非阻塞式两种获取对象的模式。
ReturnObject （返还对象）
下面是GenericObjectPool中returnObject方法的逻辑实现，在这里实现的FIFO（先进先出）和LIFO（后进先出）。