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資訊專欄INFORMATION COLUMN

解讀 React 的 pooledClass.js

Chiclaim / 1819人閱讀

摘要:對象池類的成員應(yīng)該都是靜態(tài)的。事實上,由于對象池技術(shù)將對象限制在一定的數(shù)量,也有效地減少了應(yīng)用程序內(nèi)存上的開銷。對生成時開銷不大的對象進行池化,反而可能會出現(xiàn)維護對象池的開銷大于生成新對象的開銷,從而使性能降低的情況。

前言

在學(xué)習(xí) React 事件系統(tǒng)的時候,在事件分發(fā)的 dispatch方法發(fā)現(xiàn)了調(diào)用了一個 pooledClass 方法,一時半會沒看明白這個方法的用意。

我們先看一下是怎么用的:

// step1
function TopLevelCallbackBookKeeping(topLevelType, nativeEvent) {
  this.topLevelType = topLevelType;
  this.nativeEvent = nativeEvent;
  this.ancestors = [];
}
Object.assign(TopLevelCallbackBookKeeping.prototype, {
  destructor: function() {
    this.topLevelType = null;
    this.nativeEvent = null;
    this.ancestors.length = 0;
  },
});
PooledClass.addPoolingTo(
  TopLevelCallbackBookKeeping,
  PooledClass.twoArgumentPooler
);

// step2
var bookKeeping = TopLevelCallbackBookKeeping.getPooled(
  topLevelType,
  nativeEvent
);
// bookKeeping 是 TopLevelCallbackBookKeeping 的實例
try {
  // Event queue being processed in the same cycle allows
  // `preventDefault`.
  ReactUpdates.batchedUpdates(handleTopLevelImpl, bookKeeping);
} finally {
  //釋放
  TopLevelCallbackBookKeeping.release(bookKeeping);
}

那么這里為什么不直接 new 一個 TopLevelCallbackBookKeeping, 而要通過這個 PooledClass 來返回 TopLevelCallbackBookKeeping 的實例呢

對象池
單例模式是限制了一個類只能有一個實例,對象池模式則是限制一個類實例的個數(shù)。對象池類就像是一個對象管理員,它以Static列表(也就是裝對象的池子)的形式存存儲某個實例數(shù)受限的類的實例,每一個實例還要加一個標記,標記該實例是否被占用。當類初始化的時候,這個對象池就被初始化了,實例就被創(chuàng)建出來。然后,用戶可以向這個類索取實例,如果池中所有的實例都已經(jīng)被占用了,那么拋出異常。用戶用完以后,還要把實例“還”回來,即釋放占用。對象池類的成員應(yīng)該都是靜態(tài)的。用戶也不應(yīng)該能訪問池子里裝著的對象的構(gòu)造函數(shù),以防用戶繞開對象池創(chuàng)建實例。書上說這個模式會用在數(shù)據(jù)庫連接的管理上。比如,每個用戶的連接數(shù)是有限的,這樣每個連接就是一個池子里的一個對象,“連接池”類就可以控制連接數(shù)了。
如果說每次觸發(fā) dispatch 的時候都用 new TopLevelCallbackBookKeeping 來 new 一個對象,那么當觸發(fā)很多次 dispatch 的時候,就會導(dǎo)致生成多個對象無法銷毀(多個bookKeeping的引用次數(shù)一直為1),導(dǎo)致內(nèi)存溢出。
對象池技術(shù)的基本原理

對象池技術(shù)基本原理的核心有兩點:緩存和共享,即對于那些被頻繁使用的對象,在使用完后,不立即將它們釋放,而是將它們緩存起來,以供后續(xù)的應(yīng)用程序重復(fù)使用,從而減少創(chuàng)建對象和釋放對象的次數(shù),進而改善應(yīng)用程序的性能。事實上,由于對象池技術(shù)將對象限制在一定的數(shù)量,也有效地減少了應(yīng)用程序內(nèi)存上的開銷。

對象池使用的基本思路是

將用過的對象保存起來,等下一次需要這種對象的時候,再拿出來重復(fù)使用,從而在一定程度上減少頻繁創(chuàng)建對象所造成的開銷。React 的 pooledClass.js 就是一個例子:

var invariant = require("invariant");

/**
 * Static poolers. Several custom versions for each potential number of
 * arguments. A completely generic pooler is easy to implement, but would
 * require accessing the `arguments` object. In each of these, `this` refers to
 * the Class itself, not an instance. If any others are needed, simply add them
 * here, or in their own files.
 */
var oneArgumentPooler = function(copyFieldsFrom) {
  var Klass = this;
  if (Klass.instancePool.length) {
    var instance = Klass.instancePool.pop();
    Klass.call(instance, copyFieldsFrom);
    return instance;
  } else {
    return new Klass(copyFieldsFrom);
  }
};

...
var standardReleaser = function(instance) {
  var Klass = this;
  invariant(
    instance instanceof Klass,
    "Trying to release an instance into a pool of a different type."
  );
  instance.destructor();
  if (Klass.instancePool.length < Klass.poolSize) {
    Klass.instancePool.push(instance);
  }
};

var DEFAULT_POOL_SIZE = 10;
var DEFAULT_POOLER = oneArgumentPooler;

/**
 * Augments `CopyConstructor` to be a poolable class, augmenting only the class
 * itself (statically) not adding any prototypical fields. Any CopyConstructor
 * you give this may have a `poolSize` property, and will look for a
 * prototypical `destructor` on instances (optional).
 *
 * @param {Function} CopyConstructor Constructor that can be used to reset.
 * @param {Function} pooler Customizable pooler.
 */
var addPoolingTo = function(CopyConstructor, pooler) {
  var NewKlass = CopyConstructor;
  NewKlass.instancePool = [];
  NewKlass.getPooled = pooler || DEFAULT_POOLER;
  if (!NewKlass.poolSize) {
    NewKlass.poolSize = DEFAULT_POOL_SIZE;
  }
  NewKlass.release = standardReleaser;
  return NewKlass;
};

var PooledClass = {
  addPoolingTo: addPoolingTo,
  oneArgumentPooler: oneArgumentPooler,
  twoArgumentPooler: twoArgumentPooler,
  threeArgumentPooler: threeArgumentPooler,
  fourArgumentPooler: fourArgumentPooler,
  fiveArgumentPooler: fiveArgumentPooler,
};

module.exports = PooledClass;

具體分為三步

addPoolingTo 添加對象到池子

調(diào)用的時候發(fā)現(xiàn)是否有緩存,有緩存就pop()出來用, 沒有緩存就新增一個

使用完成之后,釋放對象,緩存進去

說的再簡單一點就是

創(chuàng)建對象 addPoolingTo()

借取對象 getPooled()

歸還對象 release()

總結(jié)

并非所有對象都適合拿來池化――因為維護對象池也要造成一定開銷。對生成時開銷不大的對象進行池化,反而可能會出現(xiàn)“維護對象池的開銷”大于“生成新對象的開銷”,從而使性能降低的情況。但是對于生成時開銷可觀的對象,池化技術(shù)就是提高性能的有效策略了。

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