享元模式,属于结构性模式。
享元模式,享:共享,分享;元:元件,对象的意思。整体意思就是共享对象。
在JVM中,能实现共享对象的部分,有静态区和常量池,而我们今天说的享元模式正好是利用静态区内存来共享对象。
UML图:
我们先看JDK中的代码,java.lang包下面有我们的基本数据类型的装箱类,比如:Short,Integer,Byte,Long等等。我们看如下代码:
Byte类中ValueOf(byte b)方法
Byte的内部静态类ByteCache:
图中可以看出,ByteCache对象在被使用之前,已经通过静态代码块,在ByteCache类里面已经初始化并添加-128到128长度的静态数组。Byte对象用valueOf方法实例化对象的时候,直接从静态数组chache里面获取值,不用每次都用new关键字来创建,节约了栈内存和对内存空间。
这也是享元模式的目的:在有大量对象时,有可能会造成内存溢出(注意这里是溢出不是泄露),我们把其中共同的部分抽象出来,如果有相同的业务请求,直接返回在内存中已有的对象,避免重新创建,节约了内存空间。
有人会问,对象里面有些属性是可以共享的比如人的性别,这种属性选择性比较少;但是人的名字比较多,做共享是不是不合适呢?对的,这里我们可以根据对象细粒度来分为对象的内部状态和外部状态。
内部状态:指对象共享出来的信息,存储在享元对象内部并且不会随环境的改变而改变;
外部状态:指对象得以依赖的一个标记,是随环境改变而改变的、不可共享的状态。
比如: 1:象棋上每个子的角色可以作为内部状态,而象棋里面招式可以作为外部状态。
2:衣服的颜色,款式可以作为内部状态,而衣服的归属人可以作为外部状态。
3:游戏里面角色可以作为内部状态,而用户自定义的名称可作为外部状态。
今天还是以游戏《完美国际》为例,演示一下享元模式,我们知道完美国际游戏选择职业之后,用户要给角色取名,这里的职业可以看过是内部状态(被共享部分),而用户取的角色名称可以看做是外部状态(完全由用户自己定义)。
职业选择接口:
用户自定义角色对象和名称:
外部状态:
内部状态(工厂):
测试:
上面图中,