java23种设计模式-结构型模式之享元模式

作者 薛之谦chj 转载请注明出处

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内容简介:

定义:

Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently.

使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。

享元模式(Flyweight)又称为 轻量级模式,它是一种对象结构型模式。

面向对象技术可以很好地解决一些灵活性或可扩展性问题,但在很多情况下需要在系统中增加类和对象的个数。当对象数量太多时,将导致运行代价过高,带来性能下降等问题。享元模式 正是为解决这一类问题而诞生的。

享元模式 是对象池的一种实现。类似于线程池,线程池可以避免不停的创建和销毁多个对象,消耗性能。享元模式 也是为了减少内存的使用,避免出现大量重复的创建销毁对象的场景。

享元模式 的宗旨是共享细粒度对象,将多个对同一对象的访问集中起来,不必为每个访问者创建一个单独的对象,以此来降低内存的消耗。

享元模式 把一个对象的状态分成内部状态和外部状态,内部状态即是不变的,外部状态是变化的;然后通过共享不变的部分,达到减少对象数量并节约内存的目的。

享元模式 本质:缓存共享对象,降低内存消耗

主要解决

当系统中多处需要同一组信息时,可以把这些信息封装到一个对象中,然后对该对象进行缓存,这样,一个对象就可以提供给多处需要使用的地方,避免大量同一对象的多次创建,消耗大量内存空间。

享元模式 其实就是 工厂模式 的一个改进机制,享元模式 同样要求创建一个或一组对象,并且就是通过工厂方法生成对象的,只不过 享元模式 中为工厂方法增加了缓存这一功能。

优缺点

优点

享元模式 可以极大减少内存中对象的数量,使得相同对象或相似对象在内存中只保存一份,降低内存占用,增强程序的性能;

享元模式 的外部状态相对独立,而且不会影响其内部状态,从而使得享元对象可以在不同的环境中被共享;

缺点

享元模式 使得系统更加复杂,需要分离出内部状态和外部状态,这使得程序的逻辑复杂化;

为了使对象可以共享,享元模式 需要将享元对象的状态外部化,而且外部状态必须具备固化特性,不应该随内部状态改变而改变,否则会导致系统的逻辑混乱;

使用场景

系统中存在大量的相似对象;

细粒度的对象都具备较接近的外部状态,而且内部状态与环境无关,也就是说对象没有特定身份;

需要缓冲池的场景;

在java中,数据库连接池,线程池等即是用享元模式的应用。

享元模式的主要目的是实现对象的共享,即共享池,当系统中对象多的时候可以减少内存的开销,通常与工厂模式一起使用。

FlyWeightFactory负责创建和管理享元单元,当一个客户端请求时,工厂需要检查当前对象池中是否有符合条件的对象,如果有,就返回已经存在的对象,如果没有,则创建一个新对象,FlyWeight是超类。一提到共享池,我们很容易联想到Java里面的JDBC连接池,想想每个连接的特点,我们不难总结出:适用于作共享的一些个对象,他们有一些共有的属性,就拿数据库连接池来说,url、driverClassName、username、password及dbname,这些属性对于每个连接来说都是一样的,所以就适合用享元模式来处理,建一个工厂类,将上述类似属性作为内部数据,其它的作为外部数据,在方法调用时,当做参数传进来,这样就节省了空间,减少了实例的数量。

看个例子:

看下数据库连接池的代码:

通过连接池的管理,实现了数据库连接的共享,不需要每一次都重新创建连接,节省了数据库重新创建的开销,提升了系统的性能!

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