JAVA設計模式之享元模式

JAVA設計模式之享元模式

概念：

在一個系統中如果有多個相同的對象，那麼只共享一份就可以了，不必每個都去實例化一個對象。比如說一個文本系統，每個字母定一個對象，那麼大小寫字母一共就是52個，那麼就要定義52個對象。如果有一個1M的文本，那麼字母是何其的多，如果每個字母都定義一個對象那麼內存早就爆了。那麼如果要是每個字母都共享一個對象，那麼就大大節約了資源。
　　在Flyweight模式中，由於要產生各種各樣的對象，所以在Flyweight(享元)模式中常出現Factory模式。Flyweight的內部狀態是用來共享的,Flyweight factory負責維護一個對象存儲池（Flyweight Pool）來存放內部狀態的對象。Flyweight模式是一個提高程序效率和性能的模式,會大大加快程序的運行速度.

享元模式以共享的方式高效的支持大量細粒度對象的重用。

享元模式能做到共享的關鍵是區分內部狀態和外部狀態。內部狀態：可以共享，不會隨環境變化而變化；外部狀態：不可以共享，會隨環境變化而改變。

角色

－FlyweightFactory享元工廠類：創建並管理享元對象，享元池一般設計成鍵值對

－Flyweight抽象享元類：通常是一個接口或抽象類，聲明公共方法，這些方法可以向外界提供對象的內部狀態，設置外部狀態。

－ConcreteFlyWeight具體享元類：爲內部狀態提供成員變量進行存儲

－UnsharedConcreteFlyWeight非共享享元類：不能被共享的子類可以設計爲非共享享元類

類圖

應用

享元模式由於其共享特性，可以在任何“池”中操作，比如：線程池、數據庫連接池。

String類的設計也是享元模式。

代碼

Flyweight抽象享元類，具體享元類

//Flyweight抽象享元類
public interface ChessFlyWeight {
    void setColor(String color);

    String getColor();

    void display(Coordinate c);
}

//ConcreteFlyWeight具體享元類
class ConcreteChess implements ChessFlyWeight {
    private String color;

    public ConcreteChess(String color) {
        super();
        this.color = color;
    }

    @Override
    public void setColor(String color) {

    }

    @Override
    public String getColor() {
        return color;
    }

    @Override
    public void display(Coordinate c) {
        System.out.println("color: " + color);
        System.out.println("coordinate: " + c.getX() + " " + c.getY());
    }
}

外部狀態UnsharedConcreteFlyWeight

//外部狀態UnsharedConcreteFlyWeight
public class Coordinate {
    private int x, y;

    public Coordinate(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public int getX() {
        return x;
    }

    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }

    public int getY() {
        return y;
    }

    public void setY(int y) {
        this.y = y;
    }
}

享元工廠類

// 享元工廠類
public class ChessFlyWeightFactory {
    // 享元池
    private static Map

總結

優點

1. 極大的減少內存對象的數量；
2. 相同或相似的對象內存只存一份，極大的節約資源，提高系統性能；
3. 外部狀態相對獨立，不影響內部狀態

缺點
1. 模式較複雜，使程序邏輯複雜化
2. 爲了節省內存，共享內部狀態，分離外部狀態，而讀取外部狀態使運行時間變長。用時間換取空間。