• 第二节:享元模式——基本介绍&应用


    一、享元模式基本介绍

      1、基本介绍

        (1)享元模式(FlyWeight Pattern)也叫 蝇量模式:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象;

        (2)常用于系统底层开发,解决系统的性能问题。像数据库连接池,里面都是创建好的连接对象,在这些连接对象中有我们需要的则直接拿过来用,避免重新创建,如果没有我们需要的,则新创建一个。

        (3)享元模式能够解决重复对象的内存浪费的问题,当系统中有大量的相似对象,需要缓冲池时,不需要总是创建新对象,可以从缓冲池里拿。这样可以降低系统内存,同时提供效率;

        (4)享元模式经典的应用场景就是池技术了,String 常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式的应用,享元模式是池技术的重要实现方式;

        (5)JDK 的字符串常量池:

          

      2、享元模式的原理类图

      

         类图说明:

        (1)FlyWeight 是抽象的享元角色,他是产品的抽象类,同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现;

        (2)ConcreteFlyWeight 是具体的享元角色,是具体的产品类,实现抽象角色定义相关义务;

        (3)UnsharedConcreteFlyWeight 是不可共享的角色,一般不会出现在享元工厂;

        (4)FlyWeightFactory:享元工厂类,用于构建一个池容器(集合),同时提供从池中获取对象方法;

      3、内部状态和外部状态

        比如围棋、五子棋、跳棋,他们都有大量的棋子对象,围棋和五子棋只有黑白两色,跳棋颜色多一点,所以棋子颜色就是棋子的内部状态;而各个棋子之间的差别就是位置的不同,当我们落子后,落子颜色的定的,但位置是变化的,所以棋子坐标就是棋子的外部状态;

        (1)享元模式提出了两个要求:细粒度和共享对象。这里就涉及到内部状态和外部状态了,即将对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态;

        (2)内部状态指对象共享出来的信息,存储在享元对象内部且不会随环境的改变而改变;

        (3)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。

        (4)举个例子:围棋理论上有361个空位可以放棋子,每盘棋都有可能有两三百个棋子对象产生,因为内存空间由限,一台服务器很难支持更多的玩家玩围棋游戏,如果用享元模式来处理棋子,那么棋子对象就可以减少到只有两个实例,这样就很好的解决了对象的开销问题。

      4、

    二、享元模式来解决网站展现项目

      1、应用实例要求

        针对于前一节的需求,我们使用享元模式来完成网站外包问题。

      2、思路分析和图解(类图)

        

      3、代码实现

        抽象享元角色:

    1 public abstract class WebSite {
    2 
    3     public abstract void use(User user);
    4 }

        具体享元角色:

     1 /**
     2  * 具体的网站
     3  */
     4 public class ConcreteWebSite extends WebSite{
     5 
     6     //共享的部分,内部状态
     7     //网站发布的形式(类型)
     8     private String type = "";
     9 
    10     public ConcreteWebSite(String type) {
    11         this.type = type;
    12     }
    13 
    14     @Override
    15     public void use(User user) {
    16         System.out.println("网站的发布形式为:" + type + " 在使用中... 使用者是:" + user.getName());
    17     }
    18 }

        外部状态:

     1 public class User {
     2 
     3     private String name;
     4 
     5     public User(String name) {
     6         this.name = name;
     7     }
     8 
     9     public String getName() {
    10         return name;
    11     }
    12 
    13     public void setName(String name) {
    14         this.name = name;
    15     }
    16 }

        享元工厂类:

     1 /**
     2  * 网站工厂类,根据需求返回一个网站
     3  */
     4 public class WebSiteFactory {
     5 
     6     //集合,充当池的作用
     7     private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>();
     8 
     9     //根据网站的类型,返回一个网站,如果没有就创建一个网站,并放入到池中
    10     public WebSite getWebSiteCategory(String type) {
    11         //首选,判断是否存在
    12         if (!pool.containsKey(type)) {
    13             //就创建一个,并放入到池中
    14             pool.put(type, new ConcreteWebSite(type));
    15         }
    16 
    17         return (WebSite)pool.get(type);
    18     }
    19 
    20 
    21     //获取网站分类的总数,池中有多少个网站类型
    22     public int getWebSiteCount() {
    23         return pool.size();
    24     }
    25 }

       客户端:

     1 public class Client {
     2     public static void main(String[] args) {
     3         //创建一个工厂类
     4         WebSiteFactory factory = new WebSiteFactory();
     5 
     6         //客户一个以新闻形式发布的网站,
     7         WebSite webSite1 = factory.getWebSiteCategory("新闻");
     8         webSite1.use(new User("Tom"));
     9 
    10         //客户要一个以博客形式发布的网站
    11         WebSite webSite2 = factory.getWebSiteCategory("博客");
    12         webSite2.use(new User("King"));
    13 
    14         WebSite webSite3 = factory.getWebSiteCategory("博客");
    15         webSite3.use(new User("Jack"));
    16 
    17         WebSite webSite4 = factory.getWebSiteCategory("博客");
    18         webSite3.use(new User("Smith"));
    19 
    20         System.out.println("网站的分类供=" + factory.getWebSiteCount());
    21     }
    22 }

        

        

     

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