对象池(ObjectPool)

什么是对象池？

池(Pool)，与集合在某种意义上有些相似。水池，是一定数量的水的集合；内存池，是一定数量的已经分配好的内存的集合；线程池，是一定数量的已经创建好的线程的集合。那么，对象池，顾名思义就是一定数量的已经创建好的对象(Object)的集合。

对象池是干什么的？

先来说说内存碎片

内存碎片一般是由于空闲的连续空间比要申请的空间小，导致这些小内存块不能被利用。产生内存碎片的方法很简单，举个例子：

假设我们有十四个空余字节，但是被一块正在使用的内存分割成了两个七字节的碎片。而我们尝试分配十二字节的对象，那么就会失败。

移动设备编程在许多方面比传统的PC编程更接近嵌入式编程，内存稀缺，用户期望游戏稳定，高效的压缩内存管理器很少可用。在这种环境中，内存碎片是致命的。
碎片意味着在堆中的空余空间被打碎成了很多小的内存碎片，而不是大的连续内存块。总共的可用内存也许很大，但是最长的连续空间可能难以忍受地小。
哪怕碎片化发生得不频繁，它仍会逐渐把堆变成有空洞和裂隙的不可用空间，最终无法运行游戏。

这有点像停了很多车的繁忙街道。如果它们挤在一起，尽管空间还是有剩余的，但空闲地带变成了车之间的碎片空间。

对象池的作用

在C/C++的程序中，如果一种对象，你要经常用malloc/free(或new/delete)来创建、销毁，这样子一方面开销会比较大，另一方面会产生很多内存碎片，程序跑的时间一长，性能就会下降。这个时候，就产生了对象池。可以事先创建好一批对象，放在一个集合中，以后每当程序需要新的对象时候，都从对象池里获取，程序用完该对象后，再把该对象归还给对象池。这样，就会少了很多的malloc/free(new/delete)的调用，在一定程度上提高了系统的性能，尤其在动态内存分配比较频繁的程序中效果较为明显。

关于多线程的考虑

因为Unity的API只能被主线程调用，所以我们不需要将对象池实现支持多线程。在支持多线程的应用中，单例的初始化通常要加一个锁，在这里也没有必要。

怎样实现一个对象池？

using System;
using System.Collections.Generic;

public class ObjectPool<T>
{
    private const int DefaultMaxCount = 10000;
    private readonly Stack<T> mStack = new Stack<T>();
    //创建对象方法
    private readonly Func<T> mFuncOnCreate;
    //获取对象成功事件
    private readonly Action<T> mActionOnGet;
    //释放对象成功事件
    private readonly Action<T> mActionOnRelease;
    private int mMaxCount;
    public int CurCount
    {
        get { return mStack.Count; }
    }

    public ObjectPool(Func<T> funcOnCreate, Action<T> actionOnGet, Action<T> actionOnRelease) : this(DefaultMaxCount, funcOnCreate, actionOnGet, actionOnRelease)
    {

    }

    public ObjectPool(int maxCount, Func<T> funcOnCreate, Action<T> actionOnGet, Action<T> actionOnRelease)
    {
        mMaxCount = maxCount;
        mFuncOnCreate = funcOnCreate;
        mActionOnGet = actionOnGet;
        mActionOnRelease = actionOnRelease;
    }

    /// <summary>
    /// 取出一个对象
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    public T Get()
    {
        T element = mStack.Count > 0 ? mStack.Pop() : mFuncOnCreate();
        mActionOnGet?.Invoke(element);
        return element;
    }

    /// <summary>
    /// 回收一个对象
    /// </summary>
    /// <param name="element"></param>
    /// <returns></returns>
    public bool Release(T element)
    {
        //安全检验
        if (mStack.Count > 0 && ReferenceEquals(mStack.Peek(), element))
        {
            return false;
        }

        //对象池容量检验
        if (mStack.Count >= mMaxCount)
        {
            return false;
        }

        mActionOnRelease?.Invoke(element);
        mStack.Push(element);
        return true;
    }
}

嗨，欢迎来到我的世界！