c++ - 多线程应用程序中的最小延迟对象池技术

Question

1. 在应用程序中，我们有大约 30 种重复创建的对象。
2. 它们有些生命周期长(小时)，有些生命周期短(毫秒)。
3. 对象可以在一个线程中创建并在另一个线程中销毁。

有没有人知道在最小创建/销毁延迟、低锁争用和合理内存利用率方面什么是好的池化技术？

追加 1.

1.1。一种类型的对象池/内存分配通常与另一种类型无关(异常(exception)情况见 1.3)

1.2。一次只为一种类型(类)执行内存分配，通常一次为多个对象执行。

1.3。如果一个类型使用指针聚合另一个类型(出于某种原因)，这些类型将一起分配到一 block 连续的内存中。

追加 2.

2.1。众所周知，使用按类型访问序列化的集合比新建/删除更糟糕。

2.2。应用程序在不同的平台/编译器上使用，不能使用特定于编译器/平台的技巧。

追加 3.

显而易见，最快(延迟最低)的实现应该将对象池组织为星型工厂网络。对于其他线程特定工厂，中央工厂是全局的。常规对象提供/回收在线程特定工厂中更有效，而中央工厂可用于线程之间的对象平衡。

3.1。组织中央工厂和线程特定工厂之间通信的最有效方式是什么？

Answer 1

我假设您在完成所有创建后已经分析并测量了您的代码，并确认创建/销毁确实导致了问题。否则，这是您首先应该做的。

如果您仍想进行对象池化，作为第一步，您应该确保您的对象是无状态的，因为这是重用对象的先决条件。同样，您应该确保对象的成员和对象本身没有问题，可以从创建它的线程以外的其他线程使用。 (COM STA 对象/窗口句柄等)

如果您使用 Windows 和 COM，使用系统提供的池的一种方法是编写自由线程对象并启用对象池，这将使 COM+ 运行时(以前称为 MTS)为您执行此操作。如果您使用 Java 等其他平台，您可能会使用定义对象应实现的接口(interface)的应用程序服务器，而 COM+ 服务器可以为您进行池化。

或者您可以推出自己的代码。但是你应该尝试找出是否有这种模式，如果有，请使用它而不是下面的内容

如果您需要滚动自己的代码，请创建一个可动态增长的集合来跟踪已创建的对象。最好对集合使用 vector ，因为您只会将其添加到集合中，并且很容易遍历它以搜索空闲对象。 (假设您不删除池中的对象)。根据您的删除策略更改集合类型(如果您使用 C++，则指向对象的指针/引用 vector ，以便在同一位置删除和重新创建对象)

每个对象都应该使用一个标志进行跟踪，该标志可以以易变的方式读取，并使用互锁功能进行更改以将其标记为已使用/未使用。

如果使用所有对象，则需要创建一个新对象并将其添加到集合中。在添加之前，您可以获取锁(临界区)，将新对象标记为正在使用并退出锁。

测量并继续 - 如果您将上述集合实现为一个类，您可能可以轻松地为不同的对象类型创建不同的集合，从而减少执行不同工作的线程的锁争用。

最后你可以实现一个重载的类工厂接口(interface)，它可以创建各种池化对象并知道哪个集合拥有哪个类

然后您可以从那里优化此设计。

希望对您有所帮助。