JAVA设计模式之享元模式

JAVA设计模式之享元模式

概念：

在一个系统中如果有多个相同的对象，那么只共享一份就可以了，不必每个都去实例化一个对象。比如说一个文本系统，每个字母定一个对象，那么大小写字母一共就是52个，那么就要定义52个对象。如果有一个1M的文本，那么字母是何其的多，如果每个字母都定义一个对象那么内存早就爆了。那么如果要是每个字母都共享一个对象，那么就大大节约了资源。
　　在Flyweight模式中，由于要产生各种各样的对象，所以在Flyweight(享元)模式中常出现Factory模式。Flyweight的内部状态是用来共享的,Flyweight factory负责维护一个对象存储池（Flyweight Pool）来存放内部状态的对象。Flyweight模式是一个提高程序效率和性能的模式,会大大加快程序的运行速度.

享元模式以共享的方式高效的支持大量细粒度对象的重用。

享元模式能做到共享的关键是区分内部状态和外部状态。内部状态：可以共享，不会随环境变化而变化；外部状态：不可以共享，会随环境变化而改变。

角色

－FlyweightFactory享元工厂类：创建并管理享元对象，享元池一般设计成键值对

－Flyweight抽象享元类：通常是一个接口或抽象类，声明公共方法，这些方法可以向外界提供对象的内部状态，设置外部状态。

－ConcreteFlyWeight具体享元类：为内部状态提供成员变量进行存储

－UnsharedConcreteFlyWeight非共享享元类：不能被共享的子类可以设计为非共享享元类

类图

应用

享元模式由于其共享特性，可以在任何“池”中操作，比如：线程池、数据库连接池。

String类的设计也是享元模式。

代码

Flyweight抽象享元类，具体享元类

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

    String getColor();

    void display(Coordinate c);
}

//ConcreteFlyWeight具体享元类
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());
    }
}

外部状态UnsharedConcreteFlyWeight

//外部状态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;
    }
}

享元工厂类

// 享元工厂类
public class ChessFlyWeightFactory {
    // 享元池
    private static Map

总结

优点

1. 极大的减少内存对象的数量；
2. 相同或相似的对象内存只存一份，极大的节约资源，提高系统性能；
3. 外部状态相对独立，不影响内部状态

缺点
1. 模式较复杂，使程序逻辑复杂化
2. 为了节省内存，共享内部状态，分离外部状态，而读取外部状态使运行时间变长。用时间换取空间。