設計模式（十五）享元設計模式

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設計模式專欄

1.定義

享元模式（Flyweight Pattern）主要用於減少創建對象的數量，以減少內存佔用和提高性能。這種類型的設計模式屬於結構型模式，它提供了減少對象數量從而改善應用所需的對象結構的方式。

2.使用場景：

主要解決：在有大量對象時，有可能會造成內存溢出，我們把其中共同的部分抽象出來，如果有相同的業務請求，直接返回在內存中已有的對象，避免重新創建。
1、系統中有大量對象。
2、這些對象消耗大量內存。
3、這些對象的狀態大部分可以外部化。

如何解決：用唯一標識碼判斷，如果在內存中有，則返回這個唯一標識碼所標識的對象。
關鍵代碼：用 HashMap 存儲這些對象。

3.UML建模圖

4.簡單實現示例

以每次搶票爲示例，當出發城市和到達城市確定以後，到達的車次則是固定的，只需要分配不同的票類型即可，即硬座，軟臥，硬臥等。

• 抽象享元角色

/**
 * 定義展示車票信息的函數
 */
public interface Ticket {

    /**
     * @param bunk 車票類型
     */
    void showTicketInfo(String bunk);
}

• 具體享元角色

public class TrainTicket implements Ticket {

    private String from;
    private String to;
    private String bunk;
    private int price;

    public TrainTicket(String from, String to) {
        this.from = from;
        this.to = to;
    }

    @Override
    public void showTicketInfo(String bunk) {
        price=new Random().nextInt(300);
        System.out.println("購到"+from+"到"+to+"的"+ bunk+"火車票，價格是:"+price );
    }
}

• 享元工廠

public class TicketFactory {

    static Map<String,Ticket> maps=new HashMap<>();

    public static Ticket getTicket(String from,String to){
        String key=from+to;

        if (maps.containsKey(key)){
            System.out.println("使用了緩存的對象");
            return maps.get(key);
        }else{
            System.out.println("創建了新的對象");
            Ticket ticket=new TrainTicket(from,to);
            maps.put(key,ticket);
            return ticket;
        }
    }
}

享元工廠TicketFactory 用來創建Ticket對象。通過Map容器來存儲Ticket對象，將內部狀態name作爲Map的key，以便標識Ticket對象。如果Map容器中包含此key，則使用Map容器中存儲的Ticket對象，否則就新創建Ticket對象，並放入Map容器中。

• 客戶端調用

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        Ticket ticket1=TicketFactory.getTicket("廣州","北京");
        ticket1.showTicketInfo("軟臥");

        Ticket ticket2=TicketFactory.getTicket("廣州","北京");
        ticket2.showTicketInfo("上鋪");

        Ticket ticket3=TicketFactory.getTicket("廣州","深圳");
        ticket3.showTicketInfo("上鋪");

    }
}

• 運行結果
  
  從輸出看出，只有第一次是創建Ticket對象，後面因爲key值相同，所以都是使用了對象池中的Ticket對象。在這個例子中，from+to作爲內部狀態是不變的，並且作爲Map的key值是可以共享的。而showGoodsPrice方法中需要傳入的不同的出發和到達城市時則外部狀態，他的值是變化的