10.享元模式
享元模式
一、应用实例
小型的外包项目，给客户A做一个产品展示网站，客户A的朋友感觉效果不错，也希望做这样的产品展示网站，但是要求都有些不同：
1）有客户要求以新闻的形式发布
2）有客户要求以博客的形式发布
3）有客户希望以微信公众号的形式发布
二、享元模式
1.基本介绍
1）享元模式也叫蝇量模式：运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象
2）常用于系统底层开发，解决系统的性能问题。像数据库连接池，里面都是创建好的连接对象，在这些连接对象中有我们需要的则直接拿来用，避免重新创建，如果没有我们需要的，则创建一个
3）享元模式能够解决重复对象的内存浪费问题，当系统中有大量相似对象，需要缓冲池时。可以从直接从缓冲池拿，这样可以降低系统内存，同时提高效率。
4）享元模式经典的应用场景就是池技术，String常量池、数据库连接池、缓冲池等。
2. 原理类图
- FlyWeight是抽象的享元角色，他是产品的抽象类，同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现。
2）ConcreteFlyWeight 是具体的享元角色，是具体的产品类，实现抽象角色定义相关业务
3）UnSharedConcreteFlyWeight是不可共享角色，一般不会出现在享元工厂。
4）FlyWeightFactory 享元工厂类，用于构建一个池容器，同时提供从池中获取对象方法。
内部状态是指对象共享出来的信息，存储在享元对象内部且不会随环境改变而改变。
外部状态指对象得以依赖的一个标记，随环境的改变而改变、不可共享的状态。
三、享元模式解决网站展现实例
1）思路分析图
- 代码实现
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个工厂类
WebSiteFactory factory = new WebSiteFactory();
// 客户要一个以新闻形式发布的网站
WebSite webSite1 = factory.getWebSiteCategory("新闻");
webSite1.use(new User("tom"));
// 客户要一个以博客形式发布的网站
WebSite webSite2 = factory.getWebSiteCategory("博客");
webSite2.use(new User("jack"));
// 客户要一个以博客形式发布的网站
WebSite webSite3 = factory.getWebSiteCategory("博客");
webSite3.use(new User("smith"));
System.out.println("网站的分类共=" + factory.getWebSiteCount());
}
}
// 网站工厂类，根据需要返回一个网站
public class WebSiteFactory {
//集合， 充当池的作用
private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>();
//根据网站的类型，返回一个网站, 如果没有就创建一个网站，并放入到池中,并返回
public WebSite getWebSiteCategory(String type) {
if(!pool.containsKey(type)) {
//就创建一个网站，并放入到池中
pool.put(type, new ConcreteWebSite(type));
}
return (WebSite)pool.get(type);
}
//获取网站分类的总数 (池中有多少个网站类型)
public int getWebSiteCount() {
return pool.size();
}
}
public abstract class WebSite {
//抽象方法
public abstract void use(User user);
}
//具体网站
public class ConcreteWebSite extends WebSite {
//共享的部分，内部状态
private String type = ""; //网站发布的形式(类型)
//构造器
public ConcreteWebSite(String type) {
this.type = type;
}
@Override
public void use(User user) {
System.out.println("网站的发布形式为:" + type + " 在使用中 .. 使用者是" + user.getName());
}
}
public class User {
private String name;
public User(String name) {
super();
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
四、享元模式在JDK-Interger的应用源码分析
1）源码分析
- 代码说明
public class FlyWeight {
public static void main(String[] args) {
//如果 Integer.valueOf(x) x 在 -128 --- 127 直接，就是使用享元模式返回,如果不在
//范围类，则仍然 new
//小结:
//1. 在valueOf 方法中，先判断值是否在 IntegerCache 中，如果不在，就创建新的Integer(new), 否则，就直接从 缓存池返回
//2. valueOf 方法，就使用到享元模式
//3. 如果使用valueOf 方法得到一个Integer 实例，范围在 -128 - 127 ，执行速度比 new 快
Integer x = Integer.valueOf(127); // 得到 x实例，类型 Integer
Integer y = new Integer(127); // 得到 y 实例，类型 Integer
Integer z = Integer.valueOf(127);//..
Integer w = new Integer(127);
System.out.println(x.equals(y)); // 大小，true
System.out.println(x == y ); // false
System.out.println(x == z ); // true
System.out.println(w == x ); // false
System.out.println(w == y ); // false
Integer x1 = Integer.valueOf(200);
Integer x2 = Integer.valueOf(200);
System.out.println("x1==x2" + (x1 == x2)); // false
}
}
五、注意事项
1）享元模式，“享”表示共享，“元”表示对象
2）系统中有大量对象，这些对象消耗大量内存，并且对象的状态大部分可以外部化时，我们就可以考虑选用享元模式。
3）用唯一标识码判断，如果内存中有，则返回这个唯一标识码所标识的对象，用HashMap/HashTable存储
4）享元模式大大减少了对象的创建，降低了程序内存的占用，提高效率
5）享元模式提高了系统复杂度。使用时，注意划分内部状态和外部状态，并且需要有一个工厂类加以控制
6）经典应用场景是缓冲池的场景，比如String常量池、数据库连接池
