设计模式（十一）享元模式

1、用途

　　享元模式（Flyweight Pattern）主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。属于结构型模式，提供了一种减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。

 

2、意图

　　运营共享计算有效地支持大量细粒度的对象。

 

3、主要解决

　　在存在大量对象时，有可能会造成内存溢出，我们把其他共同的部分抽象处理，如果有相同的业务请求，直接返回在内存中已有的对象，避免重新创建。

 

4、使用场景

（1）系统有大量相似对象；

（2）需要缓存池的场景；

（3）细粒度的对象都具备较接近的外部状态，而且内部状态与环境无关，也就是说对象没有特定身份。

 

5、UML类图

 

 享元模式注意包含三种角色：

•  抽象享元模式（Flyweight）：享元对象抽象基类或者接口，同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现；
• 具体享元角色（ConcreteFlyweight)：实现抽象角色定义的业务。该角色的内部状态处理应该与环境无关，不能出现会有一个操作改变内部状态，同时修改了外部状态；
• 享元工厂（FlyweightFactory）: 负责管理享元对象池和创建享元对象。

 

 6、代码实例

/**
 * @author it-小林
 * @desc 网站抽象类
 * @date 2021年07月31日 14:08
 */
public abstract class WebSite {
    public abstract void use();
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc 具体网站类
 * @date 2021年07月31日 14:10
 */
public class ConcreteWebSite extends WebSite{

    private String name = "";

    public ConcreteWebSite(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void use() {
        System.out.println("网站分类：" + name);
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc 网站工厂类
 * @date 2021年07月31日 14:11
 */
public class WebSiteFactory {
    private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>();

    //获取网站分类
    public WebSite getWebSiteCategory(String key){
        if(!pool.containsKey(key)){
            pool.put(key, new ConcreteWebSite(key));
        }
        return pool.get(key);
    }


    //获得网站分类总数
    public int getWebSiteCount(){
        return pool.size();
    }
}

/**
 * @author it-小林
 * @desc 客户端
 * @date 2021年07月31日 14:15
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        WebSiteFactory webSiteFactory = new WebSiteFactory();

        WebSite fx = webSiteFactory.getWebSiteCategory("产品展示");
        fx.use();

        WebSite fy = webSiteFactory.getWebSiteCategory("产品展示");
        fy.use();

        WebSite fz = webSiteFactory.getWebSiteCategory("产品展示");
        fz.use();

        WebSite fa = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客");
        fa.use();

        WebSite fb = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客");
        fb.use();

        WebSite fc = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客");
        fc.use();

        System.out.println("网站分类总数：" + webSiteFactory.getWebSiteCount());
    }
}

 

7、注意事项

（1）注意划分外部状态和内部状态，否则可能会引起线程安全问题；

（2）这些类必须有一个工厂对象加以控制。

 

8、优缺点

优点：大大减少对象的创建，降低系统的内存，使效率提高。

缺点：提高了系统的复杂度，需要分离出外部状态和内部状态，而且外部状态具有固有化的性质，不应该随着内部状态的变化而变化，否则会造成系统的混乱。