结构型模式之享元模式

GitHub地址：https://github.com/zhangboqing/design-mode/tree/master/src/main/java/com/zbq

 

一.定义

　　享元模式(Flyweight Pattern)：运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。系统只使用少量的对象，而这些对象都很相似，状态变化很小，可以实现对象的多次复用。由于享元模式要求能够共享的对象必须是细粒度对象，因此它又称为轻量级模式，它是一种对象结构型模式。

 

二、模式结构成员构成

• Flyweight: 抽象享元类

• ConcreteFlyweight: 具体享元类

• UnsharedConcreteFlyweight: 非共享具体享元类

• FlyweightFactory: 享元工厂类

三.代码示例

/**
 * Flyweight
 * 抽象享元类
 */
public interface Flyweight {
    //一个示意性方法，参数state是外蕴状态
    public void operation(String state);
}

/**
 * ConcreteFlyweight
 * 具体享元类
 */
public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
    //代表内部状态
    private Character intrinsicState = null;
    /**
     * 构造函数，内蕴状态作为参数传入
     * @param state
     */
    public ConcreteFlyweight(Character state){
        this.intrinsicState = state;
    }
    
    
    /**
     * 外蕴状态作为参数传入方法中，改变方法的行为，
     * 但是并不改变对象的内蕴状态。
     */
    @Override
    public void operation(String state) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("Intrinsic State = " + this.intrinsicState);
        System.out.println("Extrinsic State = " + state);
    }

}

/**
 * FlyweightFactory
 * 享元工厂类
 */
public class FlyweightFactory {
    private Map<Character,Flyweight> files = new HashMap<Character,Flyweight>();
    
    public Flyweight factory(Character state){
        //先从缓存中查找对象
        Flyweight fly = files.get(state);
        if(fly == null){
            //如果对象不存在则创建一个新的Flyweight对象
            fly = new ConcreteFlyweight(state);
            //把这个新的Flyweight对象添加到缓存中
            files.put(state, fly);
        }
        return fly;
    }
}

/**
 * client
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();
        Flyweight fly = factory.factory(new Character('a'));
        fly.operation("First Call");
        
        fly = factory.factory(new Character('b'));
        fly.operation("Second Call");
        
        fly = factory.factory(new Character('a'));
        fly.operation("Third Call");
    }

}

 

 

四.优点和缺点分析

优点：

>享元模式的优点在于它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

>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，而读取外部状态使得运行时间变长

 

五.应用场景

>当系统有大量相同或者相似的对象，由于这类对象的大量使用，造成内存的大量耗费

>对象的大部分状态都可以外部化，可以将这些外部状态传入对象中

>使用享元模式需要维护一个存储享元对象的享元池，而这需要耗费资源，因此，应当在多次重复使用享元对象时才值得使用享元模式