享元模式的场景

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。


享元模式核心

  • 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





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




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



享元模式缺点

  • 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





享元工厂类:FlyweightFactory.java

package 设计模式.享元模式;

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

/**
* 享元工厂类
*
* @author 陈霓清
*/
public class FlyweightFactory {
// 享元池
private static Map<String,IFlyWeight> map = new HashMap<String, IFlyWeight>();

public static IFlyWeight getChess(String color){
if (map.get(color)!=null) {
return map.get(color);
}

IFlyWeight cfw = new ConcreteFlyWeight(color);
map.put(color, cfw);
return cfw;
}

}


抽象享元类/接口:IFlyWeight.java

package 设计模式.享元模式;

/**
* 享元接口
*
* @author 陈霓清
*/
public interface IFlyWeight {
void setColor(String c);

String getColor();

void display(UnsharedConcreteFlyWeight c);
}


具体享元类:ConcreteFlyWeight.java

package 设计模式.享元模式;

/**
* 具体享元类,实现享元接口
*
* @author 陈霓清
*/
public class ConcreteFlyWeight implements IFlyWeight {

private String color;

public ConcreteFlyWeight(String color) {
this.color = color;
}

@Override
public void display(UnsharedConcreteFlyWeight 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 color) {
this.color = color;
}
}


非共享享元类:UnsharedConcreteFlyWeight.java

package 设计模式.享元模式;

/**
* 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
*
* @author 陈霓清
*/
public class UnsharedConcreteFlyWeight {
private int x,y;

public UnsharedConcreteFlyWeight(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;
}

}


客户端调用:Client.java

package 设计模式.享元模式;

public class Client {

public static void main(String[] args) {
IFlyWeight chess1 = FlyweightFactory.getChess("黑色");
IFlyWeight chess2 = FlyweightFactory.getChess("黑色");
System.out.println(chess1);
System.out.println(chess2);

System.out.println("增加外部状态的处理===========");
chess1.display(new UnsharedConcreteFlyWeight(10, 10));
chess2.display(new UnsharedConcreteFlyWeight(20, 20));

}
}



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