设计模式之享元模式
基本介绍:
1)享元模式:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象
2)常用于系统底层开发,,解决系统性能问题。如数据库的连接池。
3)能够解决重复对象在内存中的浪费问题。当系统中有大量的相似对象的时候,需要缓冲池。不需要总是创建新对象,可以从缓冲池里拿。可以降低系统内存,同时提高效率。
4)享元模式的经典的应用场景就是池技术,String常量池,数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式的应用,享元模式是池技术的重要实现方式。
享元模式的原理类图:
FlyweightFactory相当于一个缓冲池,里面有一个ConcreteFlyweight的集合,有ConcreteFlyweight的时候直接取,没有的话创建一个, 提供从池里获取对象的方法。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。UnshareCOncreteFlyWeight(不一定有)是不可共享的角色,一般不会出现在享元工厂。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。
内部状态: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的改变而改变。
外部状态:指对象得以依赖的一个标记,是随环境改变而改变的、不可享的状态。
背景案例:有一个外包项目,给客户A做一个产品展示网站,客户A的朋友感觉不错,希望做这样的网站,只是要求有些不同
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
传统的方案:
相当于先把网站复制一份,然后i放到不同的服务器,然后根据不同的要求,进行定制修改。
存在的问题分析:
这些网站相似度很高,都不是高访问量,如果分成多个虚拟空间处理,相当于会有很多相同的网站实例,造成服务器资源的浪费。
解决思路:整合到一个网站中,共享其相关的代码和数据,对于硬盘,内存,cpu和数据库空间等服务器资源都可以达成共享,减少服务器资源
====》引入享元模式(达到一种共享)
然后先画出项目的类图:
java 实现:
WebSite.java
public abstract class WebSite { public abstract void use(User user); }
ConcreteWebSite.java
public class ConcreteWebSite extends WebSite { //共享的部分,内部状态 private String type = ""; public ConcreteWebSite(String type) { this.type = type; } @Override public void use(User user) { System.out.println("网站发布的形式为:" + type + " 在使用中...使用者是" + user.getName()); } }
WebSiteFactory.java
import java.util.HashMap; public class WebSiteFactory { private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>(); public WebSite getWebSiteCategory(String type) { if (!pool.containsKey(type)) { pool.put(type, new ConcreteWebSite(type)); } return (WebSite) pool.get(type); } public int getWebSiteCount() { return pool.size(); } }
User.java
//享元模式中的外部状态, 不一样的用户作为参数传递进去 public class User { private String name; public User(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } }
Client.java
public class Client { public static void main(String[] args) { //创建一个工厂类 WebSiteFactory webSiteFactory = new WebSiteFactory(); //客户要以一个以新闻形式发布的网站 WebSite news1 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("新闻"); news1.use(new User("tom")); WebSite blog1 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客"); blog1.use(new User("smith")); WebSite news2 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("新闻"); news2.use(new User("king")); WebSite blog2 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客"); blog2.use(new User("james")); System.out.println(news1 == news2); System.out.println(blog1 == blog2); System.out.println(webSiteFactory.getWebSiteCount()); } }
样例输出:
网站发布的形式为:新闻 在使用中...使用者是tom 网站发布的形式为:博客 在使用中...使用者是smith 网站发布的形式为:新闻 在使用中...使用者是king 网站发布的形式为:博客 在使用中...使用者是james true true 2
享元模式在jdk integer中的使用:
public class IntegerTest { public static void main(String[] args) { System.out.println(Integer.valueOf(127) == Integer.valueOf(127)); System.out.println(Integer.valueOf(200) == Integer.valueOf(200)); } }
输出:
true false
integer.valueOf在-128 - 127的范围时候是从缓存池直接获取。如果不是的话,则new integer创建一个。
idea中打开class文件如下:
public static Integer valueOf(int i) {
return i >= -128 && i <= Integer.IntegerCache.high ? Integer.IntegerCache.cache[i + 128] : new Integer(i);
}