Unity-简易对象池

在Unity中我们经常会用到对象池，使用对象池无非就是解决两个问题:

一是减少 new 时候寻址造成的消耗，该消耗的原因是内存碎片。
二是减少 Object.Instantiate 时内部进行序列化和反序列化而造成的CPU消耗。

设计：

从字面上理解对象池，池的意思就是容器。我们可以从池中获取一个对象(一条鱼)，也可以向池中放入一个对象(一条鱼)。获取的操作我们叫Allocate(分配),而放入一个对象我们叫Recycle(回收)。所以我们可以定义池的接口为如下:

public interface IPool<T>
{
	T Allocate();

	bool Recycle(T obj);
}

为什么要用泛型呢？如何实现一个精简并且灵活的对象池。这个灵活很大一部分是通过泛型体现的。

池是容器的意思，在C#中可以是List,Queue或者Stack甚至是数组。所以对象池本身要维护一个容器。本篇我们选取Stack来作为池容器，原因是当我们在Allocate和Recycle时并不关心缓存的存储的顺序，只要求缓存对象的地址是连续的。代码如下所示:

using System.Collections.Generic;

public abstract class Pool<T> : IPool<T>
{
	...
	protected Stack<T> mCacheStack = new Stack<T>();
	...
}

Pool是个抽象类，实现一个精简并且灵活的对象池。这个灵活很大一部分是通过抽象类体现的。

现在对象的存取和缓存接口都设计好了，那么这些对象是从哪里来的呢？我们分析下，创建对象我们知道有两种方式，反射构造方法和new一个对象。对象池的一个重要功能就是缓存，要想实现缓存就要求对象可以在对象池内部进行创建。所以我们要抽象出一个对象的工厂，代码如下所示:

public interface IObjectFactory<T>
{
	T Create();
}

为什么要用工厂? 实现一个精简并且灵活的对象池。这个灵活很大一部分是通过工厂体现的。

OK，现在对象的创建，存取，缓存的接口都设计好了。下面放出Pool的全部代码。

using System.Collections.Generic;

public abstract class Pool<T> : IPool<T>
{
	#region ICountObserverable
	/// <summary>
	/// Gets the current count.
	/// </summary>
	/// <value>The current count.</value>
	public int CurCount
	{
		get { return mCacheStack.Count; }
	}
	#endregion

	protected IObjectFactory<T> mFactory;

	protected Stack<T> mCacheStack = new Stack<T>();

	/// <summary>
	/// default is 5
	/// </summary>
	protected int mMaxCount = 5;

	public virtual T Allocate()
	{
		return mCacheStack.Count == 0
			? mFactory.Create()
			: mCacheStack.Pop();
	}

	public abstract bool Recycle(T obj);
}

对象池实现

首先要实现一个对象的创建器,代码如下所示:

using System;

public class CustomObjectFactory<T> : IObjectFactory<T>
{
	public CustomObjectFactory(Func<T> factoryMethod)
	{
		mFactoryMethod = factoryMethod;
	}

	protected Func<T> mFactoryMethod;

	public T Create()
	{
		return mFactoryMethod();
	}
}

比较简单，只是维护了一个返回值为T的委托。
对象池实现:

using System;

/// <summary>
/// unsafe but fast
/// </summary>
/// <typeparam name="T"></typeparam>
public class SimpleObjectPool<T> : Pool<T>
{
	readonly Action<T> mResetMethod;

	public SimpleObjectPool(Func<T> factoryMethod, Action<T> resetMethod = null,int initCount = 0)
	{
		mFactory = new CustomObjectFactory<T>(factoryMethod);
		mResetMethod = resetMethod;

		for (int i = 0; i < initCount; i++)
		{
			mCacheStack.Push(mFactory.Create());
		}
	}

	public override bool Recycle(T obj)
	{
		mResetMethod.InvokeGracefully(obj);
		mCacheStack.Push(obj);
		return true;
	}
}

如何使用?

var fishPool = new SimpleObjectPool<Fish>(() => new Fish(), null, 100);

Log.I("fishPool.CurCount:{0}", fishPool.CurCount);

var fishOne = fishPool.Allocate();
		
Log.I("fishPool.CurCount:{0}", fishPool.CurCount);

fishPool.Recycle(fishOne);
		
Log.I("fishPool.CurCount:{0}", fishPool.CurCount);

for (int i = 0; i < 10; i++)
{
	fishPool.Allocate();
}
		
Log.I("fishPool.CurCount:{0}", fishPool.CurCount);

运行结果:

fishPool.CurCount:100
fishPool.CurCount:99
fishPool.CurCount:100
fishPool.CurCount:90