享元模式
内存属于稀缺资源，不要随便浪费。如果有很多个完全相同或相似的
对象，我们可以通过享元模式，节省内存.
核心：
享元模式以共享的方式高效地支持大量细粒度对象的重用。
享元对象能做到共享的关键是区分了内部状态和外部状态。
• 内部状态：可以共享，不会随环境变化而改变
• 外部状态：不可以共享，会随环境变化而改变
案例
围棋软件设计
每个围棋棋子都是一个对象，
有如下属性：
享元模式实现：
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
享元模式实现的UML图
实现代码
享元类
/** * 享元类 * @author 波波烤鸭 * @email dengpbs@163.com * */ public interface ChessFlyWeight { void setColor(String c); String getColor(); void display(Coordinate c); } /** * 棋子 具体实现类 * @author 波波烤鸭 * @email dengpbs@163.com * */ class ConcreteChess implements ChessFlyWeight { private String color; public ConcreteChess(String color) { super(); this.color = color; } @Override public void display(Coordinate c) { System.out.println("棋子颜色："+color); System.out.println("棋子位置："+c.getX()+"----"+c.getY()); } @Override public String getColor() { return color; } @Override public void setColor(String c) { this.color = c; } }
外部状态
/** * 外部状态UnSharedConcreteFlyWeight * @author 波波烤鸭 * @email dengpbs@163.com * */ public class Coordinate { private int x,y; public Coordinate(int x, int y) { super(); 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 * 创建棋子 * @author 波波烤鸭 * @email dengpbs@163.com * */ public class ChessFlyWeightFactory { //享元池 根据颜色保存不同的棋子对象 private static Map<String,ChessFlyWeight> map = new HashMap<String, ChessFlyWeight>(); public static ChessFlyWeight getChess(String color){ // 如果已经存在该颜色的棋子返回 if(map.get(color)!=null){ return map.get(color); }else{ // 如果享元池中没有该颜色的棋子就创建一个新的返回 并存储在享元池中 ChessFlyWeight cfw = new ConcreteChess(color); map.put(color, cfw); return cfw; } } }
测试类
public class Client { public static void main(String[] args) { ChessFlyWeight chess1 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色"); ChessFlyWeight chess2 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色"); ChessFlyWeight chess3 = ChessFlyWeightFactory.getChess("白色"); System.out.println(chess1); System.out.println(chess2); System.out.println(chess3); System.out.println("增加外部状态的处理==========="); chess1.display(new Coordinate(10, 10)); chess2.display(new Coordinate(20, 20)); } }
输出结果:
com.bjsxt.flyweight.ConcreteChess@15db9742 com.bjsxt.flyweight.ConcreteChess@15db9742 com.bjsxt.flyweight.ConcreteChess@6d06d69c 增加外部状态的处理=========== 棋子颜色：黑色 棋子位置：10----10 棋子颜色：黑色 棋子位置：20----20
享元模式开发中应用的场景：
享元模式由于其共享的特性，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
优点
极大减少内存中对象的数量
相同或相似对象内存中只存一份，极大的节约资源，提高系统性能
外部状态相对独立，不影响内部状态
缺点
模式较复杂，使程序逻辑复杂化
为了节省内存，共享了内部状态，分离出外部状态，而读取外部状态
使运行时间变长。用时间换取了空间。
