享元模式的简单使用

前言

享元模式是一种软件设计模式,是对象池的一种实现,其目的在于尽可能的减少内存的使用量,内存属于稀缺资源,如果在一个系统中有很多个完全相同或相似的对象,我们就可以使用享元模式,让他们共享一份内存,不必每个都去实例化对象,从而节省内存,其实现共享的关键在于区分内部和外部状态,内部可共享,外部不可共享,从而实现高效重用。

角色扮演

FlyWeight: 抽象享元类,可以使一个接口也可以是抽象类,声明方法用于提供内部状态和设置外部状态。 
DisparateObject:不可共享的状态类,用于享元对象内差异的部分。 
ConcreteFlyWeight:具体享元类,为内部状态提供成员变量的存储。 
FlyWeightFactory:享元工厂类,创建并管理享元对象,一般管理Map类似的键值对象。

适用场景

系统中存在大量的相似对象,或者需要缓冲池的场景,亦或是细粒度的对象都具备相似的外部状态,而且内部状态与环境无关的场景;换言之,能够共享数据对象的场景,应该避免多次new对象,而应该考虑复用对象。

Demo

抽象一个简单的业务流程:红牛每瓶饮料都会有一个二维码,扫描二维码就知道是否中奖,我们简化二维码为中奖文字,都会在瓶盖上,瓶盖的形状和颜色是可以提取为相似的部分的,然后中奖信息每个瓶盖都不一样,所以为有差异的非共享成员,那么简单的实现一下这个场景。

首先抽象出一个享元接口BottleCap:

package com.demo.flyweight;

/**
 * Created by italkbb on 2018/1/18.
 */

public interface BottleCap {
    // 瓶盖分为多种颜色
    String getColor();
    // 瓶盖里二维码信息
    String disQRContent(QRContent qrConten);
}

 

 

然后定义一个不能共享的QRContent对象,代表每个瓶盖里面的二维码信息。

package com.demo.flyweight;

import java.util.Random;
import java.util.UUID;

/**
 * Created by italkbb on 2018/1/18.
 */

class QRContent {
    // 二维码信息
    private String mQRContent;
    // 唯一UUID
    private String mUUid;

    public QRContent(){
        mUUid = String.valueOf(UUID.randomUUID());
    }

    public String getmQRContent() {
        mQRContent = "二维码唯一ID:" + mUUid + "\n" + "根据ID得到中奖信息:" +  (new Random().nextInt(6) + 1)  + "等奖";
        return mQRContent;
    }

    public void setmQRContent(String mQRContent) {
        this.mQRContent = mQRContent;
    }
}

其实这个QR对象就是一般对象,因为其不具备共享的条件,所以就不需要实现享元接口,接下来我们定义可共享的具体享元类ConcreteBottleCap:

package com.demo.flyweight;

/**
 * Created by italkbb on 2018/1/18.
 */

public class ConcreteBottleCap implements BottleCap{
    private String mColor;

    public ConcreteBottleCap(String color){
        super();
        this.mColor = color;
    }
    @Override
    public String getColor() {
        return mColor;
    }

    @Override
    public String disQRContent(QRContent qrContent) {
        return "瓶盖颜色:" + this.mColor + "\n" + "二维码内容:" + qrContent.getmQRContent();
    }
}

 

 

根据角色扮演部分的组成元素,我们还需要定义享元工厂类BottleFlyWeightFactory:

package com.demo.flyweight;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * Created by italkbb on 2018/1/18.
 */

public class BottleFlyWeightFactory {
    //享元池
    private static Map<String,BottleCap> map=new HashMap<String,BottleCap>();

    public static BottleCap getBottleCap(String color){
        if(map.get(color)!=null){
            return map.get(color);
        }else{
            BottleCap cfw=new ConcreteBottleCap(color);
            map.put(color, cfw);
            return cfw;
        }
    }
}

接下来就是怎么使用了:

        BottleCap bottleCap1 = BottleFlyWeightFactory.getBottleCap("蓝色");
        BottleCap bottleCap2 = BottleFlyWeightFactory.getBottleCap("蓝色");

        // 享元成员
        Log.e("zkh1",bottleCap1+"");
        Log.e("zkh2",bottleCap2+"");

        // 这里是对象有差异的元素
        Log.e("获奖结果",bottleCap1.disQRContent(new QRContent()));
        Log.e("获奖结果",bottleCap2.disQRContent(new QRContent()));

我们来看看打印结果:

01-18 18:14:21.348 28974-28974/teltplay.example.com.kotlindemo E/zkh1: com.demo.flyweight.ConcreteBottleCap@dbe1091
01-18 18:14:21.348 28974-28974/teltplay.example.com.kotlindemo E/zkh2: com.demo.flyweight.ConcreteBottleCap@dbe1091
01-18 18:14:21.349 28974-28974/teltplay.example.com.kotlindemo E/获奖结果: 瓶盖颜色:蓝色
                                                                       二维码内容:二维码唯一ID:2767e830-95c4-4c2c-9d81-83278e837d8b
                                                                       根据ID得到中奖信息:3等奖
01-18 18:14:21.349 28974-28974/teltplay.example.com.kotlindemo E/获奖结果: 瓶盖颜色:蓝色
                                                                       二维码内容:二维码唯一ID:821ad12b-dbd4-4c57-a8cf-d90d57e6599d
                                                                       根据ID得到中奖信息:5等奖

结果已经很明显了吧。

后记

享元模式大幅度的降低了内存的使用数量,但是也牺牲了一些东西,比如逻辑复杂了,我们共享了部分变量又区别对待了不能共享的部分,其次对于外部对象,读取消耗的时间会比正常访问长一些,协调利弊才是使用设计模式的检验标准。

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posted @ 2018-03-14 22:21  baby孔祥超  阅读(374)  评论(0编辑  收藏  举报