設計模式學習筆記——享元(Flyweight)模式

設計模式學習筆記——享元(Flyweight)模式

@(設計模式)[設計模式, 享元模式, flyweight]

基本介紹

享元模式適用於需要new大量對象的情況。通過共享實例的方式避免new出實例，浪費資源。
在使用享元模式的時候要注意，當共享實例修改時，將會影響使用該實例的多處地方，所以使用前需要斟酌，什麼類需要使用享元模式。

享元案例

類圖

實現代碼

BigChar類

package com.pc.flyweight.example;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

/**
 * 大字符類
 * Created by Switch on 2017/3/31.
 */
public class BigChar {
    /**
     * 字符名稱
     */
    private char charname;

    /**
     * 大型字符對應的字符串(由'#' '.' '\n'組成)
     */
    private String fontdata;

    /**
     * 構造方法，設置字符名稱，並初始化數據
     *
     * @param charname 字符名稱
     */
    public BigChar(char charname) {
        this.charname = charname;
        try {
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(System.getProperty("user.dir")
                    + "/src/main/java/com/pc/flyweight/example/char/big" + charname + ".txt"));
            String line;
            StringBuffer buf = new StringBuffer();
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                buf.append(line);
                buf.append("\n");
            }
            reader.close();
            this.fontdata = buf.toString();
        } catch (IOException e) {
            this.fontdata = charname + "?\n";
        }
    }

    /**
     * 顯示大型字符
     */
    public void print() {
        System.out.print(fontdata);
    }
}

BigCharFactory類

package com.pc.flyweight.example;

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

/**
 * 大字符工廠類
 * Created by Switch on 2017/3/31.
 */
public final class BigCharFactory {
    /**
     * 管理已經生成的BigChar的實例
     */
    private Map<String, BigChar> pool = new HashMap<>();

    /**
     * 唯一實例
     */
    private static BigCharFactory instance = new BigCharFactory();

    /**
     * 獲取實例
     *
     * @return 實例
     */
    public static BigCharFactory getInstance() {
        return instance;
    }

    private BigCharFactory() {

    }

    /**
     * 生成(共享)BigChar類的實例
     *
     * @param charname 字符名
     * @return 大字符對象
     */
    public synchronized BigChar getBigChar(char charname) {
        BigChar bc = pool.get("" + charname);
        if (bc == null) {
            bc = new BigChar(charname);
            pool.put("" + charname, bc);
        }
        return bc;
    }
}

BigString類

package com.pc.flyweight.example;

/**
 * 大字符串
 * Created by Switch on 2017/3/31.
 */
public class BigString {
    /**
     * 大字符數組
     */
    private BigChar[] bigChars;

    /**
     * 構造方法，傳入字符串
     *
     * @param string 字符串
     */
    public BigString(String string) {
        bigChars = new BigChar[string.length()];
        BigCharFactory factory = BigCharFactory.getInstance();
        for (int i = 0; i < bigChars.length; i++) {
            bigChars[i] = factory.getBigChar(string.charAt(i));
        }
    }

    /**
     * 顯示
     */
    public void print() {
        for (int i = 0; i < bigChars.length; i++) {
            bigChars[i].print();
        }
    }
}

測試類

package com.pc.flyweight.example.test;

import com.pc.flyweight.example.BigString;
import org.junit.Test;

/**
 * BigString Tester.
 *
 * @author Switch
 * @version 1.0
 */
public class BigStringTest {
    /**
     * 測試享元模式
     */
    @Test
    public void testBigString() {
        BigString bigString = new BigString("123-456.");
        bigString.print();
    }
}

運行結果

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享元模式中的角色

Flyweight(輕量級)

按照通常方式編寫程序會導致程序變重，所以如果能夠共享實例會比較好，而Flyweight角色表示的就是那些實例會被共享的類。在案例中，由BigChar類扮演此角色。

FlyweightFactory(輕量級工廠)

FlyweightFactory角色是生成Flyweight角色的工廠。在工廠中生成Flyweight角色可以實現共享實例。在案例中，由BigCharFactory類扮演此角色。

Client(請求者)

Client角色使用FlyweightFactory角色來生成Flyweight角色。在案例中，由BigString類扮演此角色。

類圖

GitHub：DesignPatternStudy

——————參考《圖解設計模式》