Créer un pool d’objets à l’aide d’un ConcurrentBag
Cet exemple montre comment utiliser un ConcurrentBag<T> pour implémenter un pool d’objets. Les pools d’objet peuvent améliorer les performances de l’application dans les cas où vous avez besoin de plusieurs instances d’une classe et que la création ou la destruction de la classe est coûteuse. Quand un programme client demande un nouvel objet, le pool d’objets tente d’abord d’en fournir un qui a été créé et retourné au pool. Si aucun n’est disponible, et uniquement dans ce cas, un nouvel objet est créé.
Le ConcurrentBag<T> est utilisé pour stocker les objets, car il prend en charge l’insertion et la suppression rapides, en particulier quand le même thread ajoute et supprime des éléments. Cet exemple peut être augmenté davantage pour être généré autour d’un IProducerConsumerCollection<T>, que la structure de données de conteneur implémente, comme le font ConcurrentQueue<T> et ConcurrentStack<T>.
Conseil
Cet article définit comment écrire votre propre implémentation d’un pool d’objets avec un type simultané sous-jacent pour stocker des objets en vue de leur réutilisation. Toutefois, le type Microsoft.Extensions.ObjectPool.ObjectPool<T> existe déjà sous l’espace de noms Microsoft.Extensions.ObjectPool. Envisagez d’utiliser le type disponible avant de créer votre propre implémentation, qui inclut de nombreuses fonctionnalités supplémentaires.
Exemple
using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace ObjectPoolExample
{
public class ObjectPool<T>
{
private readonly ConcurrentBag<T> _objects;
private readonly Func<T> _objectGenerator;
public ObjectPool(Func<T> objectGenerator)
{
_objectGenerator = objectGenerator ?? throw new ArgumentNullException(nameof(objectGenerator));
_objects = new ConcurrentBag<T>();
}
public T Get() => _objects.TryTake(out T item) ? item : _objectGenerator();
public void Return(T item) => _objects.Add(item);
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
using var cts = new CancellationTokenSource();
// Create an opportunity for the user to cancel.
_ = Task.Run(() =>
{
if (char.ToUpperInvariant(Console.ReadKey().KeyChar) == 'C')
{
cts.Cancel();
}
});
var pool = new ObjectPool<ExampleObject>(() => new ExampleObject());
// Create a high demand for ExampleObject instance.
Parallel.For(0, 1000000, (i, loopState) =>
{
var example = pool.Get();
try
{
Console.CursorLeft = 0;
// This is the bottleneck in our application. All threads in this loop
// must serialize their access to the static Console class.
Console.WriteLine($"{example.GetValue(i):####.####}");
}
finally
{
pool.Return(example);
}
if (cts.Token.IsCancellationRequested)
{
loopState.Stop();
}
});
Console.WriteLine("Press the Enter key to exit.");
Console.ReadLine();
}
}
// A toy class that requires some resources to create.
// You can experiment here to measure the performance of the
// object pool vs. ordinary instantiation.
class ExampleObject
{
public int[] Nums { get; set; }
public ExampleObject()
{
Nums = new int[1000000];
var rand = new Random();
for (int i = 0; i < Nums.Length; i++)
{
Nums[i] = rand.Next();
}
}
public double GetValue(long i) => Math.Sqrt(Nums[i]);
}
}
Imports System.Collections.Concurrent
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks
Module ObjectPoolExample
Public Class ObjectPool(Of T)
Private _objects As ConcurrentBag(Of T)
Private _objectGenerator As Func(Of T)
Public Sub New(ByVal objectGenerator As Func(Of T))
If objectGenerator Is Nothing Then Throw New ArgumentNullException("objectGenerator")
_objects = New ConcurrentBag(Of T)()
_objectGenerator = objectGenerator
End Sub
Public Function GetObject() As T
Dim item As T
If _objects.TryTake(item) Then Return item
Return _objectGenerator()
End Function
Public Sub PutObject(ByVal item As T)
_objects.Add(item)
End Sub
End Class
Sub Main()
Dim cts As CancellationTokenSource = New CancellationTokenSource()
' Create an opportunity for the user to cancel.
Task.Run(Sub()
If Console.ReadKey().KeyChar = "c"c Or Console.ReadKey().KeyChar = "C"c Then
cts.Cancel()
End If
End Sub)
Dim pool As ObjectPool(Of TestClass) = New ObjectPool(Of TestClass)(Function() New TestClass())
' Create a high demand for TestClass objects.
Parallel.For(0, 1000000, Sub(i, loopState)
Dim mc As TestClass = pool.GetObject()
Console.CursorLeft = 0
' This is the bottleneck in our application. All threads in this loop
' must serialize their access to the static Console class.
Console.WriteLine("{0:####.####}", mc.GetValue(i))
pool.PutObject(mc)
If cts.Token.IsCancellationRequested Then
loopState.Stop()
End If
End Sub)
Console.WriteLine("Press the Enter key to exit.")
Console.ReadLine()
cts.Dispose()
End Sub
' A toy class that requires some resources to create.
' You can experiment here to measure the performance of the
' object pool vs. ordinary instantiation.
Class TestClass
Public Nums() As Integer
Public Function GetValue(ByVal i As Long) As Double
Return Math.Sqrt(Nums(i))
End Function
Public Sub New()
Nums = New Integer(10000000) {}
' ReDim Nums(1000000)
Dim rand As Random = New Random()
For i As Integer = 0 To Nums.Length - 1
Nums(i) = rand.Next()
Next
End Sub
End Class
End Module
