• 《Android源代码设计模式解析与实战》读书笔记(二十二)


    第二十二章、享元模式

    享元模式是结构型设计模式之中的一个。是对对象池的一种实现。就像它的名字一样,共享对象。避免反复的创建。

    我们经常使用的String 就是使用了共享模式。所以String类型的对象创建后就不可改变,假设当两个String对象所包括的内容同样时,JVM仅仅创建一个String对象相应这两个不同的对象引用。

    1.定义

    採用一个共享来避免大量拥有同样内容对象的开销。使用享元模式可有效支持大量的细粒度对象。

    2.使用场景

    (1)系统中存在大量的类似对象。

    (2)细粒度的对象都具备较接近的外部状态,并且内部状态与环境不关,也就是说对象没有特定身份。

    (3)须要缓冲池的场景。

    PS:内部状态与外部状态:在享元对象内部并且不会随着环境改变而改变的共享部分。能够称之为享元对象的内部状态,反之随着环境改变而改变的。不可共享的状态称之为外部状态。

    3.UML类图

    这里写图片描写叙述

    享元模式分为单纯享元模式和复合享元模式,上图是复合享元模式。

    (1)Flyweight:享元对象抽象基类或者接口。

    (2)ConcreateFlyweight:详细的享元对象,假设有内部状态的话。必须负责为内部状态提供存储空间。

    (3)UnsharadConcreateFlyweight:复合享元角色所代表的对象是不能够共享的,并且能够分解成为多个单纯享元对象的组合。

    单纯享元模式没有此项,这也是两者在结构上的差别。

    (4)FlyweightFactoiy:享元工厂,负责管理享元对象池和创建享元对象。

    (5)Client:维护对全部享元对象的引用,并且还须要存储相应的外蕴状态。

    4.简单实现

    情景:过春节买火车票的时候,我们须要查询车票的情况。那么假设每次查询车票时都创建一个结果,那么必定会大量的创建出很多反复的对象。频繁的去销毁他们,使得GC任务繁重。那么这时我们能够使用享元模式,将这些对象缓存起来,查询时优先使用缓存,没有缓存在又一次创建。

    首先是Ticket接口(Flyweight):

    public interface Ticket {
    
        public void showTicketInfo(String bunk);
    
    }
    

    TrainTicket详细实现类(ConcreateFlyweight):

    //火车票
    public class TrainTicket implements Ticket{
    
        public String from; // 始发地
        public String to; // 目的地
        public String bunk; //铺位
        public int price; //价格
    
        public TrainTicket(String from, String to) {
            this.from = from;
            this.to = to;
        }
    
        @Override
        public void showTicketInfo(String bunk) {
            price = new Random().nextInt(300);
            System.out.println("购买 从 " + from + " 到 " + to + "的" + bunk + "火车票" + ", 价格:" + price);
        }
    
    }
    

    TicketFactory 管理查询火车票(FlyweightFactoiy):

    public class TicketFactory {
        static Map<String, Ticket> sTicketMap = new ConcurrentHashMap<String, Ticket>(); 
    
        public static Ticket getTicket(String from ,String to){
            String key = from + "-" + to;
            if(sTicketMap.containsKey(key)){
                System.out.println("使用缓存 ==> " + key);
                return sTicketMap.get(key);
            }else{
                System.out.println("创建对象 ==> " + key);
                Ticket ticket = new TrainTicket(from, to);
                sTicketMap.put(key, ticket);
                return ticket;
            }
    
        }
    }

    查询:

    final class Client {
        public static void main(String[] args) {
            Ticket ticket01 = TicketFactory.getTicket("北京", "青岛");
            ticket01.showTicketInfo("上铺");
    
            Ticket ticket02 = TicketFactory.getTicket("北京", "青岛");
            ticket02.showTicketInfo("下铺");
    
            Ticket ticket03 = TicketFactory.getTicket("北京", "西安");
            ticket03.showTicketInfo("坐票");
        }
    }
    

    结果

    创建对象 ==> 北京-青岛
    购买 从 北京 到 青岛的上铺火车票, 价格:71
    使用缓存 ==> 北京-青岛
    购买 从 北京 到 青岛的下铺火车票, 价格:32
    创建对象 ==> 北京-西安
    购买 从 北京 到 西安的坐票火车票, 价格:246

    5.Android源代码中的实现

    1.Message

    由于Android是事件驱动的,因此假设通过new创建 Message 就会创建大量的 Message 对象,导致内存占用率高,频繁GC等问题。那么 Message 就採用了享元模式。

    Message通过next成员变量保有对下一个Message的引用。最后一个可用Messagenext则为空。从而构成了一个Message链表

    Message Pool就通过该链表的表头管理着全部闲置的Message,一个Message在使用完后能够通过recycle()方法进入Message Pool,并在须要时通过obtain静态方法从Message Pool获取。

    Message 承担了享元模式中3个元素的职责,即是Flyweight抽象。又是ConcreateFlyweight角色。同一时候又承担了FlyweightFactoiy管理对象池的职责。

    所以使用Message推荐obtain(),不要去new了。

    //1

    使用new Message() //Message mess = new Message(); //2。使用Message.obtain() Message mess = Message.obtain(); mess.what = 1; //Message mess = mHandler.obtainMessage(1); 与上两行的代码一样。能够參考源代码查看 mHandler.sendMessage(mess);

    6.总结

    1.长处

    (1)大大降低应用程序创建的对象,降低程序内存的占用。增强程序的性能。

    (2)使用享元模式,能够让享元对象能够在不同的环境中被共享。

    2.缺点

    (1)使得系统更加复杂。为了使对象能够共享,须要将一些状态外部化。这使得程序的逻辑复杂化。

    (2)享元模式将需、享元对象的状态外部化,而读取外部状态使得执行时间略微变长。

    7.參考

    1. 深入浅出享元模式

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