<黑馬程序員>關於享元設計模式

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享元模式的結構

　　通過學習，對享元設計模式不太瞭解，那麼現在整理如下內容：

享元模式採用一個共享來避免大量擁有相同內容對象的開銷。這種開銷最常見、最直觀的就是內存的損耗。享元對象能做到共享的關鍵是區分內蘊狀態(Internal State)和

外蘊狀態(External State)。

　　一個內蘊狀態是存儲在享元對象內部的，並且是不會隨環境的改變而有所不同。因此，一個享元可以具有內蘊狀態並可以共享。

　　一個外蘊狀態是隨環境的改變而改變的、不可以共享的。享元對象的外蘊狀態必須由客戶端保存，並在享元對象被創建之後，在需要使用的時候再傳入到享元對象內部。外

蘊狀態不可以影響享元對象的內蘊狀態，它們是相互獨立的。

        享元模式的優點：減少對象數量，節省內存空間。

        享元模式的缺點：維護共享對象，需要額外的開銷（用一個線程來維護垃圾回收）。

        享元模式的本質：分離與共享

        何時使用享元模式：

        如果一個應用程序使用了大量的細粒度對象，可以使用享元模式來減少對象數量。

        如果使用大量的對象，造成很大的存儲開銷，可以使用享元模式來減少對象數量，並節約內存。

        如果對象的大多數狀態都可以轉變爲外部狀態，可以使用享元對象來實現外部狀態與內部狀態的分離。

　　享元模式可以分成單純享元模式和複合享元模式兩種形式。

單純享元模式　　

　　在單純的享元模式中，所有的享元對象都是可以共享的。

　　單純享元模式所涉及到的角色如下：
　　抽象享元(Flyweight)角色 ：給出一個抽象接口，以規定出所有具體享元角色需要實現的方法。

　　具體享元(ConcreteFlyweight)角色：實現抽象享元角色所規定出的接口。如果有內蘊狀態的話，必須負責爲內蘊狀態提供存儲空間。

　　享元工廠(FlyweightFactory)角色 ：本角色負責創建和管理享元角色。本角色必須保證享元對象可以被系統適當地共享。當一個客戶端對象調用一個享元對象的

時候，享元工廠角色會檢查系統中是否 已經有一個符合要求的享元對象。如果已經有了，享元工廠角色就應當提供這個已有的享元對象；如果系統中沒有一個適當的享元對象

的話，享元工廠角色就應當創 建一個合適的享元對象。

        好了，廢話不多說，直接上代碼，首先抽象一個場景：

        公司的管理層和普通員工對員工的信息有不同的權限。管理層可以修改員工的個人信息，普員工只能查看不能修改，擅自修改系統會給出提示。員工的個人信息是可以共享的，但是起職能範圍和操作權限可以被管理層修改。

抽象享元角色：

[java]

1. public interface IFlyWeight {  
2.       
3.     /** 
4.     * 判斷傳入的安全實體和權限，是否和享元對象內部狀態匹配 
5.     * 參數 securityEntity 和 permit 是外蘊對象 
6.     * @param securityEntity  
7.     * @param permit 
8.     * @return 
9.     */  
10.     public boolean match(String securityEntity, String permit);  
11.   
12. }  

具體享元角色：

[java]

1. public class AuthorizationFlyweight implements IFlyWeight {  
2.     /** 
3.      * 內蘊對象，安全實體 
4.      */  
5.     private String mSecurityEntity;  
6.     /** 
7.      * 內蘊對象，權限 
8.      */  
9.     private String mPermit;  
10.   
11.     public AuthorizationFlyweight(String state) {  
12.         String str[] = state.split(",");  
13.         this.mSecurityEntity = str[0];  
14.         this.mPermit = str[1];  
15.     }  
16.   
17.     @Override  
18.     public boolean match(String securityEntity, String permit) {  
19.         if (mSecurityEntity.equals(securityEntity) && mPermit.equals(permit)) {  
20.             return true;  
21.         }  
22.         return false;  
23.     }  
24.   
25. }  

享元工廠：

[java]

1. public class FlyWeightFactory {  
2.     private static FlyWeightFactory mFactory = new FlyWeightFactory();  
3.   
4.     private FlyWeightFactory() {  
5.   
6.     }  
7.   
8.     public static FlyWeightFactory getInstance() {  
9.         return mFactory;  
10.     }  
11.   
12.     /** 
13.      * 緩存多個人IFlyWeight 對象 
14.      */  
15.     private Map<String, IFlyWeight> flyMap = new HashMap<String, IFlyWeight>();  
16.   
17.     /** 
18.      * 獲取享元單元 
19.      * @param key 
20.      * @return 
21.      */  
22.     public IFlyWeight getFlyWeight(String key) {  
23.         IFlyWeight fly = flyMap.get(key);  
24.         if(fly==null){  
25.             fly = new AuthorizationFlyweight(key);  
26.             flyMap.put(key, fly);  
27.         }  
28.         return fly;  
29.     }  
30. }  

員工信息的管理工具：

[java]

1. public class SecurityManager {  
2.     private static SecurityManager manager = new SecurityManager();  
3.   
4.     private SecurityManager() {  
5.   
6.     }  
7.   
8.     public static SecurityManager getInstance() {  
9.         return manager;  
10.     }  
11.   
12.     /** 
13.      * 存放登錄人員的權限 
14.      */  
15.     private Map<String, Collection<IFlyWeight>> map = new HashMap<String, Collection<IFlyWeight>>();  
16.   
17.     public void logon(String user) {  
18.         Collection<IFlyWeight> coll = queryByUser(user);  
19.         map.put(user, coll);  
20.     }  
21.   
22.     /** 
23.      * 從數據庫中獲取某人所有的權限 
24.      *  
25.      * @param user 
26.      * @return 
27.      */  
28.     private Collection<IFlyWeight> queryByUser(String user) {  
29.         Collection<IFlyWeight> coll = new ArrayList<IFlyWeight>();  
30.         for (String s : TestDB.coll) {  
31.             String str[] = s.split(",");  
32.             if (str[0].equals(user)) {  
33.                 IFlyWeight fly = FlyWeightFactory.getInstance().getFlyWeight(  
34.                         str[1] + "," + str[2]);  
35.                 coll.add(fly);  
36.             }  
37.         }  
38.         return coll;  
39.     }  
40.   
41.     /** 
42.      * 判斷某個用戶對某個安全實體是否有某種權限 
43.      *  
44.      * @param user 
45.      *            用戶 
46.      * @param securityEntity 
47.      *            安全實體 
48.      * @param permit 
49.      *            權限 
50.      * @return 
51.      */  
52.     public boolean hasPermit(String user, String securityEntity, String permit) {  
53.         Collection<IFlyWeight> coll = map.get(user);  
54.         if (coll == null || coll.size() == 0) {  
55.             System.out.println(user + "沒有登錄或者沒有該權限...");  
56.             return false;  
57.         }  
58.   
59.         for (IFlyWeight fly : coll) {  
60.             if (fly.match(securityEntity, permit)) {  
61.                 return true;  
62.             }  
63.         }  
64.   
65.         return false;  
66.     }  
67. }  

模擬一個數據庫保存員工信息：

[java]

1. public class TestDB {  
2.   
3.     public static Collection<String> coll = new ArrayList<String>();  
4.   
5.     static {  
6.         coll.add("張三,人員列表,查看");  
7.         coll.add("李四,人員列表,查看");  
8.         coll.add("李四,薪資列表,查看");  
9.         coll.add("李四,薪資列表,修改");  
10.   
11.         for (short i = 0; i < 3; i++) {  
12.             coll.add("張三" + i + ",人員列表,查看");  
13.         }  
14.     }  
15. }  

具體的實現，本例子是基於android實現的，java只單獨寫一個Test類在main裏面實現就行了：

[java] view plaincopy

1. SecurityManager manager = SecurityManager.getInstance();  
2. manager.logon("張三");  
3. manager.logon("李四");  
4.                   
5. boolean b1 = manager.hasPermit("張三", "薪資列表", "查看");  
6. boolean b2 = manager.hasPermit("李四", "薪資列表", "查看");  
7. boolean b3 = manager.hasPermit("張三", "人員列表", "查看");  
8. System.out.println("b1 = "+b1);  
9. System.out.println("b2 = "+b2);  
10. System.out.println("b3 = "+b3);  

運行效果：

         

從數據庫中可以看出來，張三是人事的普通員工，只能查看公司在職人員，對員工的薪資無權限查看，b1返回false，b3返回true

李四是人事普通員工兼財務主管，可以修改查詢員工薪資並且可以查看在職員工信息，b2返回true

如果    

[java]

1. boolean b4 = manager.hasPermit("王武", "人員列表", "查看");  

因爲“王武”這個人沒有登錄，所以提示信息是  “沒有登錄或者沒有該權限...”

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