Java设计模式-享元模式
介绍:享元模式意思是说系统中含有很多相同的对象,这时候没有必要用这么多的相同的对象,既大量消耗内存又没有用,这个对象只要一个就可以了,大家共享一个对象,享元模式主要减少了对象的创建,以减少内存和提高性能为目的。享元模式试图重用已有对象,找到可以用的对象就用,如果没有找到再进行创建。
提到享元模式,就要提到工厂模式,他们经常一起出现。在对象池应用。在对象池中放入对象,在下一次用的时候先到池子中查找是否有这个对象,没有再创建.
通常使用HashMap来存储这些对象,每个对象用一个标识来区别,String应用到了享元模式,创建的String对象会在常量池中。用户创建String对象,jvm先到常量池中查找是否有此对象,有就直接返回当前对象的地址值赋值给创建的对象,没有再创建。这里说一下String,由于他是final关键字修饰的类,所以决定了他的不可变性,注意是引用不可变,引用指向的内容是可以改变的,就比如创建一个StringBuffer对象,
final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
执行如下语句将报告编译期错误:
a=new StringBuffer("");
但是,执行如下语句则可以通过编译:
a.append(" broken!");
public class StringTest { public static void main(String[] args) { String a = "abc"; String b = "abc"; System.out.println(a == b); } }
我们知道==比较的是地址值,以上代码的运行结果是true。
实例:
创建一个实体类Phone:
package demo_flyweight; public class Phone { public String sign; public String model; public String modelnumber; public Phone(String sign, String model, String modelnumber) { this.sign = sign; this.model = model; this.modelnumber = modelnumber; } public Phone() { } public String getSign() { return sign; } public void setSign(String sign) { this.sign = sign; } public String getModel() { return model; } public void setModel(String model) { this.model = model; } public String getModelnumber() { return modelnumber; } public void setModelnumber(String modelnumber) { this.modelnumber = modelnumber; } }
Iphone类:
package demo_flyweight; public class Iphone extends Phone { public String model; @Override public String getModel() { return model; } @Override public void setModel(String model) { this.model = model; } }
创建一个工厂类,运用单例模式,生成对象,包括一个对象池,一个获取对象的方法
package demo_flyweight; /*创建一个对象池,向池子中放入对象,用户创建对象的时候会先进行判断是否存在*/ import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class PhoneFactory { private static Map<String, Iphone> objectPool; private static PhoneFactory phoneFactory; public static PhoneFactory getInstance() { if (phoneFactory == null) { phoneFactory = new PhoneFactory(); } return phoneFactory; } private PhoneFactory() { objectPool = new HashMap<String, Iphone>(); } public static Iphone getPhone(String model) { Iphone iphone = objectPool.get(model); if (iphone == null) { iphone = new Iphone(); iphone.setModel(model); objectPool.put(model, iphone); } return iphone; } }
主要的方法是getPhone,当用户调用此方法想要获取对象的时候,程序会先到对象池中找是否有这个对象,,判断是否有,如果没有就创建,创建之后还要把这个对象放入对象池中,方便后面使用,最后返回此对象
测试类:
package demo_flyweight; /*测试类*/ public class Test { public static void main(String[] args) { PhoneFactory phoneFactory = PhoneFactory.getInstance(); Iphone i1 = PhoneFactory.getPhone("iphone1"); Iphone i2 = PhoneFactory.getPhone("iphone2"); Iphone i3 = PhoneFactory.getPhone("iphone2"); Iphone i4 = PhoneFactory.getPhone("iphone3"); Iphone i5 = PhoneFactory.getPhone("iphone3"); System.out.println(i1.hashCode()); System.out.println(i2.hashCode()); System.out.println(i3.hashCode()); System.out.println(i4.hashCode()); System.out.println(i5.hashCode()); } }
创建对象,设置他们的标识,测试输出他们的hash值,每个对象对应的哈希值应该是唯一的
输出:
150145122 533361599 533361599 611651815 611651815
从输出结果可以看出,我们虽然new了5个对象,其实只创建了3个
优缺点:
享元模式在数据库连接池和线程池中应用还是很广的,提高了系统运行的速度,也大量节约了资源。
享元模式可以极大地减少系统中对象的数量。但是它可能会引起系统的逻辑更加复杂化。
享元模式的核心在于享元工厂,它主要用来确保合理地共享使用享元对象。