Head First设计模式<二>:享元模式

1 介绍

享元模式主要用于减少对象的数量，以减少内存占用性和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模型，他提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。（概念ps：来自百度）

意图：享元模式就是用共享技术有效的支持大量细粒度对象的复用。减少对象的重复创建，实现对象的多个复用功能。

两个概念：内部状态，外部状态。这个是我们学习享元模式必须要知道的重要点之一。

内部状态：我们在享元对象内部定义的成员，不会因为外部环境的改变而改变，内部状态只做对象功能的定义。内部状态是被共享的状态。

外部状态：随着外部环境的改变而改变，我们需要使用共享状态来实现不同的功能效果，这个不被共享的状态就是外部状态。

 

关于使用：

    1： 系统中有大量的对象。

    2：这些对象消耗大量内存。

    3：这些对象的状态大部分可以外部化，内部状态可以实现共享。

 

2 模式结构：

不多哔哔了，上个结构图给大家凑合看一下，我们就开始撸代码。

 

3 设计实现：

步骤一：创建一个鸭子的共享功能接口：

package com.alibaba.Flyweight;

/**
 * 鸭子群
 *
 * @author Mr.Tk
 * @date 2019/3/09 14:30
 */
public interface Ducks {

    /**
     * 游泳
     */
    void swim();
}

 

步骤二：再来一个鸭子的共享内部状态

package com.alibaba.Flyweight.impl;

import com.alibaba.Flyweight.Ducks;

/**
 * 鸭子实例
 *
 * @author Mr.Tk
 * @date 2019/3/09 14:33
 */
public class Duck implements Ducks {

    //鸭子品种
    private String name;

    //飞行技能
    private String fly;

    //叫声
    private String quack;

    //鸭子颜色
    private String color;

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

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public void setFly(String fly) {
        this.fly = fly;
    }

    public void setQuack(String quack) {
        this.quack = quack;
    }

    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("门前大桥下游过一只鸭。。。"
            + "color:" + color + "  name:" + name + "  fly:" + fly + "  quack:" + quack);
    }
}

 

步骤三：享元工厂和享元池的创建

package com.alibaba.Flyweight;

import com.alibaba.Flyweight.impl.Duck;

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

/**
 * 鸭子的享元工厂
 *
 * @author Mr.Tk
 * @date 2019/3/09 14:47
 */
public class DuckFactory {

    /**
     * 工厂内部维护的享元池
     */
    private static final Map<String, Duck> map = new HashMap<>();

    /**
     * 工厂可以选择自己制造鸭子的方法入参方式，我这里为了方便观看选择参数入参， 实际使用中可以选择对象入参避免参数过多代码可读性降低。
     *
     * @return Duck
     */
    public static Duck getDuck(String name) {
        Duck duck = (Duck)map.get(name);
        if (null == duck) {
            duck = new Duck(name);
            map.put(name, duck);
            System.out.println("鸭子品种 --> " + name);
        }
        return duck;
    }
}

 

步骤四：模拟一下实现

package com.alibaba.strategy;

import com.alibaba.Flyweight.DuckFactory;
import com.alibaba.Flyweight.impl.Duck;

public class Test {

    private static final String names[] = {"Red鸭子", "yellow鸭子", "木头鸭子", "99鸭"};

    public static void main(String[] args) {
        //颜色
        String colors[] = {"红色", "绿色", "黄色", "麻辣色"};
        //飞行
        String flys[] = {"展翅高飞", "不会飞", "躺着飞"};
        //叫声
        String quacks[] = {"嗷嗷叫", "吱吱叫", "不会叫"};

        /************************   享元模式  ***********************************/
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Duck duck = DuckFactory.getDuck(names[(int)(Math.random() * names.length)]);
            duck.setColor(colors[(int)(Math.random() * colors.length)]);
            duck.setFly(flys[(int)(Math.random() * flys.length)]);
            duck.setQuack(quacks[(int)(Math.random() * quacks.length)]);
            duck.swim();
        }
    }
}

 

看下运行结果：

 

 

4 总结

 　　4.1 优点

   　　 1 ：享元模式能够极大的减少系统中对象的个数。

   　　 2：享元模式由于使用的外部状态，外部状态相对独立，不会影响到内部状态，所以享元对象能够在不同的环境被共享使用。

 

 　　4.2 缺点

    　　1：由于享元模式需要区分外部状态和内部状态，使得程序再一定程度上被复杂化。

    　　2：为了使对象可以被共享，享元模式需要将享元对象的状态外部化，外部状态的增加使得程序读取运行的时间变长。