设计模式学习08：享元模式

设计模式学习08：享元模式

参考资料

https://www.jianshu.com/p/a2aa75939766

https://www.cnblogs.com/adamjwh/p/9070107.html

简介

　　Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently.

　　使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。

　　享元模式（Flyweight）又称为 轻量级模式，它是一种对象结构型模式。

　　面向对象技术可以很好地解决一些灵活性或可扩展性问题，但在很多情况下需要在系统中增加类和对象的个数。当对象数量太多时，将导致运行代价过高，带来性能下降等问题。享元模式 正是为解决这一类问题而诞生的。

　　享元模式 是对象池的一种实现。类似于线程池，线程池可以避免不停的创建和销毁多个对象，消耗性能。享元模式 也是为了减少内存的使用，避免出现大量重复的创建销毁对象的场景。

　　享元模式 的宗旨是共享细粒度对象，将多个对同一对象的访问集中起来，不必为每个访问者创建一个单独的对象，以此来降低内存的消耗。

　　享元模式 把一个对象的状态分成内部状态和外部状态，内部状态即是不变的，外部状态是变化的；然后通过共享不变的部分，达到减少对象数量并节约内存的目的。

　　享元模式 本质：缓存共享对象，降低内存消耗

主要解决

　　当系统中多处需要同一组信息时，可以把这些信息封装到一个对象中，然后对该对象进行缓存，这样，一个对象就可以提供给多处需要使用的地方，避免大量同一对象的多次创建，消耗大量内存空间。

　　享元模式 其实就是 工厂模式 的一个改进机制，享元模式 同样要求创建一个或一组对象，并且就是通过工厂方法生成对象的，只不过 享元模式 中为工厂方法增加了缓存这一功能。

优点

　　享元模式 可以极大减少内存中对象的数量，使得相同对象或相似对象在内存中只保存一份，降低内存占用，增强程序的性能；

　　享元模式 的外部状态相对独立，而且不会影响其内部状态，从而使得享元对象可以在不同的环境中被共享；

缺点

　　享元模式 使得系统更加复杂，需要分离出内部状态和外部状态，这使得程序的逻辑复杂化；

　　为了使对象可以共享，享元模式 需要将享元对象的状态外部化，而且外部状态必须具备固化特性，不应该随内部状态改变而改变，否则会导致系统的逻辑混乱；

使用场景

　　系统中存在大量的相似对象；

　　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；

　　需要缓冲池的场景；

经典案例

抽象父类
public abstract class FlyWeight {

    public String intrinsic;

    protected final String extrinsic;


    public FlyWeight(String extrinsic) {
        this.extrinsic = extrinsic;
    }

    public abstract  void operate(int extrinsic);

    public String getIntrinsic() {
        return intrinsic;
    }

    public void setIntrinsic(String intrinsic) {
        this.intrinsic = intrinsic;
    }
}

//共享子类
public class ConcreteFlyWeight extends  FlyWeight {

    public ConcreteFlyWeight(String extrinsic) {
        super(extrinsic);
    }

    @Override
    public void operate(int extrinsic) {
        System.out.println("共享的具体FlyWright：" + extrinsic);
    }
}
//不共享子类
public class UnsharedConcreteFlyweight extends  FlyWeight {

    public UnsharedConcreteFlyweight(String extrinsic) {
        super(extrinsic);
    }

    @Override
    public void operate(int extrinsic) {
        System.out.println("不共享的具体FlyWright：" + extrinsic);
    }
}
//工厂
public class FlyweightFactory {

    private static HashMap<String, FlyWeight> pool = new HashMap<>();

    public static FlyWeight getFlyweight(String extrinsic){
        FlyWeight flyWeight = null;
        if(pool.containsKey(extrinsic)){
            flyWeight = pool.get(extrinsic);
            System.out.print("已有 " + extrinsic + " 直接从池中取---->");
        }else{
            flyWeight = new ConcreteFlyWeight(extrinsic);
            pool.put(extrinsic,flyWeight);
            System.out.print("创建 " + extrinsic + " 并从池中取出---->");
        }
        return flyWeight;
    }
}
//客户端测试
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        int extrinsic = 22;

        FlyWeight flyweightX = FlyweightFactory.getFlyweight("X");
        flyweightX.operate(++ extrinsic);

        FlyWeight flyweightY = FlyweightFactory.getFlyweight("Y");
        flyweightY.operate(++ extrinsic);

        FlyWeight flyweightZ = FlyweightFactory.getFlyweight("Z");
        flyweightZ.operate(++ extrinsic);
        FlyWeight flyweightReX = FlyweightFactory.getFlyweight("X");
        flyweightReX.operate(++ extrinsic);

        FlyWeight unsharedFlyweight = new UnsharedConcreteFlyweight("X");
        unsharedFlyweight.operate(++ extrinsic); }
}
测试结果
创建 X 并从池中取出---->共享的具体FlyWright：23
创建 Y 并从池中取出---->共享的具体FlyWright：24
创建 Z 并从池中取出---->共享的具体FlyWright：25
已有 X 直接从池中取---->共享的具体FlyWright：26
不共享的具体FlyWright：27