netty之对象池个人理解

作用

解决频繁GC问题

关键点

多线程从池中获取对象，多线程回收对象

思考

假如获取对象和回收对象的方法上锁，那么可以起到池的作用，但显然不是个好方法，效率太低，得不偿失。

如何无锁化？

每个线程对应一个对象池，并且只有该线程可以获取对象和回收对象。那么就可以实现池的无锁化。
在netty中，采用stack来实现，pop获取对象，push回收对象。
绑定的方法，显然是采用ThreadLocal方式，在netty中自行实现了一个FastThreadLocal。
但是，实际问题是，线程A分配了对象，经过一系列传递，在线程B中调用回收对象，如何解决？

如何在其他线程中无锁化回收？

只要不直接操作对象池，而是将回收对象另外存放，类似放到垃圾箱中，先实现对象交还，等A线程有空了，处理掉垃圾箱中的东西，处理的方式，即是挪移到自身的对象池中，以实现复用。
适合实现无锁化垃圾箱的数据结构即是队列，因为队列的存取不会冲突。在netty中，采用了Recycler.WeakOrderQueue.Link对象，保存着需要回收的对象

何时将垃圾箱中的对象挪到自己的池中来？

当自身的对象池用光的时候，才将垃圾箱中的对象挪移过来

   Recycler.DefaultHandle<T> pop() {
            int size = this.size;
            if (size == 0) {
                if (!this.scavenge()) {
                    return null;
                }

                size = this.size;
            }
            ……
   }

假设挪移的对象非常多，一次性挪移会耗资源，那么如何摊还？

摊还对象

在Link之上，netty中采用了WeakOrderQueue来实现摊还。进一步包装了Link。
每个线程都会构建一个WeakOrderQueue，采用和Thread绑定的Stack对象做索引。
WeakOrderQueue中有一个弱引用对象对Thread进行引用。在引用失效时，会做一次全量的挪移。
从最初的线程对象，可以拿到与其绑定的stack对象，接着可以拿到WeakOrderQueue对象，然后WeakOrderQueue对象就可以拿到Link。将该Link中所有的对象挪移回池中即可。每次挪移只操作1个WeakOrderQueue，然后按照环形的思路，头指针挪移到下一个。

这样产生了新的问题，现在已经没有对象可用的情况下，才会尝试挪移，但也只是操作1个Queue，假设腾不出对象怎么办？如果一直操作直到找到对象为止，那么由于上面将队列设计成环，在队列中无对象可用时，就会成为死循环。

非固定大小的池

池是一个动态维护对象的地方，上面提到的的问题，当queue中腾不出对象时，简单分配一个新对象，然后继续头指针挪到下一队列元素即可。

那么，什么时候回收？

回收方式

通过某种自增计数handleRecycleCount，达到某个设定阈值时，将回收掉。

boolean dropHandle(Recycler.DefaultHandle<?> handle) {
    if (!handle.hasBeenRecycled) {
        if ((++this.handleRecycleCount & this.ratioMask) != 0) {
            return true;
        }
        handle.hasBeenRecycled = true;
    }

    return false;
}

为何要采用这种方式来回收？回收数又是多少

计数回收

这个问题可能是，new一个小对象时，是在新生代中的，当一个新生代对象熬过15次回收时，会升为老年代对象，而回收老年代比回收新生代效率低10倍。
在netty中ratioMask的值默认设置为8。也就是说，池内的对象只能用8次，就回收掉。
具体的深意还不明。

总结

至此，通过一个个的小问题，结合netty中的源码实现，对逐个问题进行分析解决，最终展开了netty中实现对象池维护的方式。