享元模式
场景:
内存属于稀缺资源，不要随便浪费。如果有很多个完全相同或相似的 对象，我们可以通过享元模式，节省内存.
核心:
本质:享元模式以共享的方式高效地支持大量细粒度对象的重用
享元对象能做到共享的关键是区分了内部状态和外部状态
内部状态:可以共享，不会随环境变化而改变
外部状态:不可以共享，会随环境变化而改变
现在有个需求,需要为围棋设置一个程序,那么围棋的棋子改如何设计?总共有很多黑子和白子,难道我们需要为每一个棋子生成一个对象吗?
显然这样的设计是不合理的.这个时候我们就可以用到享元模式!
类图:如下
类图的看比较复杂.我们来剖析下
chessFlyWeight:是一个接口,声明了一些公共的方法,这些方法可以向外提供内部状态,以及设置外部的状态
ChessFlyWeightImpl: 是一个享元对象的实例,可以存储内部状态(因为可以共享) ,可以获取外部状态的属性.如 x y
ChessCoordinateConcrete: 是享元对象的外部状态不可以共享,,可以随意设置
ChessFlyWeightFactory : 就是通过内部状态.获取对象..就像我们平时用的缓存一样.我把他设置成单例的了.
client: 可以具体的调用这里就不多说了.
代码:
/**
* 享元类
* @Created by xiaodao
*/
public interface ChessFlyWeight {
void setColor(String color );
String getColor();
void display(ChessCoordinateConcrete c );
}
/**
* 为内部对象,提供享元存储.!!
* @Created by xiaodao
*/
public class ChessFlyWeightImpl implements ChessFlyWeight {
private String color;
public ChessFlyWeightImpl(String color) {
this.color = color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
public String getColor() {
return this.color;
}
public void display(ChessCoordinateConcrete c) {
System.out.println("chess‘s color = "+ color);
System.out.println("chess;s position x = "+ c.getX() +"----- y = "+ c.getY());
}
}
/**
* 不可共享的外部结构
* @Created by xiaodao
*/
public class ChessCoordinateConcrete {
private int x,y;
public ChessCoordinateConcrete(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
public int getX() {
return x;
}
public void setX(int x) {
this.x = x;
}
public int getY() {
return y;
}
public void setY(int y) {
this.y = y;
}
}
/**
* 享元 工厂 返回 接口...
* @Created by xiaodao
*/
public class ChessFlyWeightFactory {
private static ChessFlyWeightFactory instance= new ChessFlyWeightFactory();
private static HashMap<String,ChessFlyWeight> map = new HashMap<String, ChessFlyWeight>();
public ChessFlyWeight getChess(String color){
if(map.get(color) !=null){
return map.get(color);
}else{
ChessFlyWeight chessFlyWeight = new ChessFlyWeightImpl(color);
map.put(color,chessFlyWeight);
return map.get(color);
}
}
private ChessFlyWeightFactory() {
}
public static ChessFlyWeightFactory getInstance(){
return instance;
}
}
/**
* @Created by xiaodao
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ChessFlyWeightFactory c = ChessFlyWeightFactory.getInstance();
ChessFlyWeight chess1 = c.getChess("黑色");
chess1.display(new ChessCoordinateConcrete(10,20));
ChessFlyWeight chess2 = c.getChess("黑色");
System.out.println("-----------------");
chess2.display(new ChessCoordinateConcrete(20,30));
System.out.println(chess1);
System.out.println(chess2);
}
}
获取到的结果:
chess‘s color = 黑色
chess;s position x = 10----- y = 20
-----------------
chess‘s color = 黑色
chess;s position x = 20----- y = 30
[email protected]
[email protected]
这样的运行之后..我们就可以获取到同一个对象,但是他的外部不可共享的属性确不一样..这就可以节省很多内存空间.
角色:
享元模式实现:
– FlyweightFactory享元工厂类
• 创建并管理享元对象，享元池一般设计成键值对
– FlyWeight抽象享元类
• 通常是一个接口或抽象类，声明公共方法，这些方法可以向外界提供对象
的内部状态，设置外部状态。
– ConcreteFlyWeight具体享元类
• 为内部状态提供成员变量进行存储
– UnsharedConcreteFlyWeight非共享享元类
• 不能被共享的子类可以设计为非共享享元类
总结:
享元模式,我们在工作中很少用,写起来比较复杂.维护也不好维护,但是我们还是需要了解,这样对阅读源码是比较友好的.
优点:
- 极大的减少了内存中的对象数量
- 相同或者相似的对象内存中只有一份,节省空间
- 外部状态相对独立,不影响内部的属性
缺点:
- 模式比较复杂.看上面的类图就知道,感觉不够清晰,是程序逻辑复杂化
- 为了使对象可以共享，享元模式需要将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间变长。 用时间换取了空间
JDK或者项目中的使用
string 也是使用的享元模式,共享常量池.
integer: 中也使用了
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
Integer a = Integer.valueOf(100);
Integer b = 100;
Integer c =Integer.valueOf(1000);
Integer d = Integer.valueOf(1000);
System.out.println(a==b);
System.out.println(c==d);
true
false
integer 最小是-128 最大是127 在缓存中,当然也可以设置.也是使用的享元模式
数据连接池还有各种pool 也是使用的这个模式
原文地址：https://www.cnblogs.com/bj-xiaodao/p/10859371.html