一、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
二、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
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享元模式能做到共享的关键就是区分了内部状态和外部状态
- 内部状态:可以共享,不会随环境变化而变化
- 外部状态:不可以共享,会随环境变化而变化
三、实例:围棋软件设计
每个围棋棋子都是一个对象,有如下属性:颜色、形状、大小这三个属性是可以共享的,而位置属性则不能共享
四、享元模式的实现
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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
五、实例:简单实现围棋
ChessFlyWeight.java
package cn.itcast.day242.flyWeight;
//享元类
public interface ChessFlyWeight {
public void setColor(String color);// 设置颜色
public String getColor();// 获取颜色
public void display(Coordinate c);// 显示
}
// 具体享元类
class ConcreteChess implements ChessFlyWeight {
private String color;// 颜色是共享的
public ConcreteChess(String color) {
this.color = color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
public String getColor() {
return color;
}
public void display(Coordinate c) {
System.out.println("棋子颜色:" + color);
System.out.println("棋子位置:" + c.getX() + "," + c.getY());
}
}
Coordinate.java
package cn.itcast.day242.flyWeight;
//坐标类:外部状态UnsharedConcreteFlyWeight
public class Coordinate {
private int x;
private int y;
public Coordinate(int x, int y) {
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;
}
}
ChessFlyWeightFactory.java
package cn.itcast.day242.flyWeight;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
//享元工厂类
public class ChessFlyWeightFactory {
// 享元池
private static Map<String, ChessFlyWeight> map = new HashMap<String, ChessFlyWeight>();
public static ChessFlyWeight getChess(String color) {
ChessFlyWeight c = map.get(color);
if (c != null) {
return c;
} else {
c = new ConcreteChess(color);
map.put(color, c);
return c;
}
}
}
Client.java
package cn.itcast.day242.flyWeight;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ChessFlyWeight chess1 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
ChessFlyWeight chess2 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
System.out.println(chess1);
System.out.println(chess2);
System.out.println("增加外部状态处理");
chess1.display(new Coordinate(10, 10));
chess2.display(new Coordinate(20, 20));
}
}
说明:如上使用方式,我们可以发现上面两个类其实是同一个类,其内部信息(颜色)是共享的,但是其外部信息(坐标)却是独立的。
六、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
七、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,提高系统的性能
- 外部状态相对独立,不影响内部状态
八、缺点
- 模式比较复杂,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,用时间换空间。