一、享元模式基本介绍
1、基本介绍
(1)享元模式(FlyWeight Pattern)也叫 蝇量模式: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过来用,避免重新创建,如果没有我们需要的,则新创建一个。
(3)享元模式能够解决重复对象的内存浪费的问题,当系统中有大量的相似对象,需要缓冲池时,不需要总是创建新对象,可以从缓冲池里拿。这样可以降低系统内存,同时提供效率;
(4)享元模式经典的应用场景就是池技术了,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;
(5)JDK 的字符串常量池:
2、享元模式的原理类图
类图说明:
(1)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义务;
(3)UnsharedConcreteFlyWeight 是不可共享的角色,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(集合),同时提供从池中获取对象方法;
3、内部状态和外部状态
比如围棋、五子棋、跳棋,他们都有大量的棋子对象,围棋和五子棋只有黑白两色,跳棋颜色多一点,所以棋子颜色就是棋子的内部状态;而各个棋子之间的差别就是位置的不同,当我们落子后,落子颜色的定的,但位置是变化的,所以棋子坐标就是棋子的外部状态;
(1)享元模式提出了两个要求:细粒度和共享对象。这里就涉及到内部状态和外部状态了,即将对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态;
(2)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;
(3)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,不可共享的状态。
(4)举个例子:围棋理论上有361个空位可以放棋子,每盘棋都有可能有两三百个棋子对象产生,因为内存空间由限,一台服务器很难支持更多的玩家玩围棋游戏,如果用享元模式来处理棋子,那么棋子对象就可以减少到只有两个实例,这样就很好的解决了对象的开销问题。
4、
二、享元模式来解决网站展现项目
1、应用实例要求
针对于前一节的需求,我们使用享元模式来完成网站外包问题。
2、思路分析和图解(类图)
3、代码实现
抽象享元角色:
1 public abstract class WebSite {
2
3 public abstract void use(User user);
4 }
具体享元角色:
1 /**
2 * 具体的网站
3 */
4 public class ConcreteWebSite extends WebSite{
5
6 //共享的部分,内部状态
7 //网站发布的形式(类型)
8 private String type = "";
9
10 public ConcreteWebSite(String type) {
11 this.type = type;
12 }
13
14 @Override
15 public void use(User user) {
16 System.out.println("网站的发布形式为:" + type + " 在使用中... 使用者是:" + user.getName());
17 }
18 }
外部状态:
1 public class User {
2
3 private String name;
4
5 public User(String name) {
6 this.name = name;
7 }
8
9 public String getName() {
10 return name;
11 }
12
13 public void setName(String name) {
14 this.name = name;
15 }
16 }
享元工厂类:
1 /**
2 * 网站工厂类,根据需求返回一个网站
3 */
4 public class WebSiteFactory {
5
6 //集合,充当池的作用
7 private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>();
8
9 //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
10 public WebSite getWebSiteCategory(String type) {
11 //首选,判断是否存在
12 if (!pool.containsKey(type)) {
13 //就创建一个,并放入到池中
14 pool.put(type, new ConcreteWebSite(type));
15 }
16
17 return (WebSite)pool.get(type);
18 }
19
20
21 //获取网站分类的总数,池中有多少个网站类型
22 public int getWebSiteCount() {
23 return pool.size();
24 }
25 }
客户端:
1 public class Client {
2 public static void main(String[] args) {
3 //创建一个工厂类
4 WebSiteFactory factory = new WebSiteFactory();
5
6 //客户一个以新闻形式发布的网站,
7 WebSite webSite1 = factory.getWebSiteCategory("新闻");
8 webSite1.use(new User("Tom"));
9
10 //客户要一个以博客形式发布的网站
11 WebSite webSite2 = factory.getWebSiteCategory("博客");
12 webSite2.use(new User("King"));
13
14 WebSite webSite3 = factory.getWebSiteCategory("博客");
15 webSite3.use(new User("Jack"));
16
17 WebSite webSite4 = factory.getWebSiteCategory("博客");
18 webSite3.use(new User("Smith"));
19
20 System.out.println("网站的分类供=" + factory.getWebSiteCount());
21 }
22 }