Java設計模式 - 蠅量模式（享元模式）

1. 定義

運用共享技術有效地支持大量的細粒度對象的複用。

2. 角色

• Flyweight：抽象蠅量類
• ConcreteFlyweight：具體蠅量類
• FlyweightFactory：蠅量工廠

   

3. 特點

• 優點：減少內存中對象的數量，使得相同或相似的對象在內存中可以集中管理。
• 缺點：該模式需要分離出內部狀態和外部狀態，使程序的邏輯變得複雜。

4. 示例

公園裏有許多樹和草，需要展示它們的座標。如果爲每一棵樹或草都創建一個對象，會耗費許多內存，因此僅創建一個樹的對象和一個草的對象，通過將它們的座標傳入來展示。

Plant：

public abstract class Plant {

    public Plant() {}

    public abstract void display(int x, int y);
}

具體蠅量類（即樹和草）：

// Tree
public class Tree extends Plant {

    @Override
    public void display(int x, int y) {
        System.out.println("樹：" + x + ", " + y);
    }
}


// Grass
public class Grass extends Plant {

    @Override
    public void display(int x, int y) {
        System.out.println("草：" + x + ", " + y);
    }
}

PlantFactory：

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

public class PlantFactory {

    private Map<Integer, Plant> plants;

    public PlantFactory() {
        plants = new HashMap<>();
    }

    public Plant getPlant(int type){
        if (!plants.containsKey(type)) {
            if (type == 1) {
                Plant tree = new Tree();
                plants.put(1, tree);
                return tree;
            } else if (type == 0) {
                Plant grass = new Grass();
                plants.put(0, grass);
                return grass;
            }
        }
        return plants.get(type);
    }
}

測試類：

public class TestFlyweight {

    public static void main(String[] args) {

        int[] xArrays = new int[5];
        int[] yArrays = new int[5];
        int[] typeArrays = new int[5];

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            xArrays[i] = (int) (Math.random() * 5);
            yArrays[i] = (int) (Math.random() * 5);
            typeArrays[i] = (int) (Math.random() * 5) % 2;
        }

        PlantFactory plantFactory = new PlantFactory();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            plantFactory.getPlant(typeArrays[i]).display(xArrays[i], yArrays[i]);
        }
    }
}


// 輸出
// 樹：3, 1
// 樹：0, 2
// 草：3, 2
// 樹：0, 1
// 樹：4, 1

 

參考：
1. 《Head First 設計模式》

2. 《圖說設計模式》https://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/structural_patterns/flyweight.html