Android开发设计模式03

享元模式,给我的感觉就是对象池，缓存单例对象。
java中的享元模式最经典的例子就是String类了，还有一个最容易理解的就是word文档字符共享的例子，也是享元模式的经典应用。
本文对android中的sql编译类SQLiteCompiledSql说明，展开分析，也是很容易理解的一个例子，其实，android SDK中必然有很多地方需要用到享元模式。
享元模式，Flyweight  Pattern,说的严重点，一些程序如果不使用享元模式的话，根本不能使用面向对象的方法实现，对象会多的撑爆你的内存："用面向对象思想设计的应用常常会面临对象实例过多的问题"。 

1.意图
运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
热门词汇：共享 池 缓存 内部状态 外部状态 对象 单例 

2.结构 

这是一个完整的享元模式结构图。
客户端通过享元工厂获取享元对象，享元对象的创建则根据工厂的享元池来控制，如果有享元池中没有这个对象，则创建这个对象并保存到享元池中，如果享元池中有这个对象，则直接使用这个对象。因为享元对象在共享的同时，说明它重用属性的不变性，不然都是变化的东西，不存在共享，这些不变得属性我们称之为内部状态，独立与外部场景。而另外一些属性，可以根据外部场景变化的，我们称之为外部状态，在上图中我们也看到，我们可以通过Operation改变外部状态。
Android中SQLiteCompiledSql的使用，其实是很多数据库系统典型的实现。从应用启动，通过各种数据库操作，我们不知道进行了多少次的查询操作，而这些操作中又有相当一部分sql语句是相同的，这些编译后的sql编译对象其实是一样的，是可以共用共享的，其实就是缓存。SQLiteCompiledSql就是这样的一个需要共享的享元对象，画出相关的UML图如下：

其中SqliteDatabase中的mCompiledQuerie就是存放享元对象的容器。
通过这种方式大大减少了sql编译对象的创建，提高了数据库操作的性能。

3.代码
享元对象类SQLiteCompiledSql，主要是内部状态sql语句：

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class SQLiteCompiledSql {

    private String mSqlStmt = null;

    native_compile(sql);

    native_finalize();

}

享元工厂类：

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public class SQLiteDatabase{

     Map<String, SQLiteCompiledSql> mCompiledQueries = Maps.newHashMap();

     SQLiteCompiledSql getCompiledStatementForSql(String sql) {

        SQLiteCompiledSql compiledStatement = null;

        boolean cacheHit;

        synchronized(mCompiledQueries) {

            if (mMaxSqlCacheSize == 0) {

                return null;

            }

            cacheHit = (compiledStatement = mCompiledQueries.get(sql)) != null;

        }

        if (cacheHit) {

            mNumCacheHits++;

        }else {

            mNumCacheMisses++;

        }

        return compiledStatement;

    }

 

    private void deallocCachedSqlStatements() {

        synchronized (mCompiledQueries) {

            for (SQLiteCompiledSql compiledSql : mCompiledQueries.values()) {

                compiledSql.releaseSqlStatement();

            }

            mCompiledQueries.clear();

        }

    }

 

    void addToCompiledQueries(String sql, SQLiteCompiledSql compiledStatement) {

         //省略具体代码

    }

}

　　其他类几个相关类是对这个集合的操作相关，和享元模式没有什么实质性的关系，代码省略。

4.效果
(1).结构型模式;
(2).节约存储的方法：用共享减少内部状态的消耗，用计算时间换取对外部状态的存储;
(3).缓冲。 

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命令模式，在.net，java平台的事件机制用的非常多，几乎每天都与之打交道。
android中对我印象最深的就是多线程多进程的环境，所以必然大量使用到Runbable,Thread,其实用的就是最简单的命令模式。
命令模式，Command Pattern，把请求封装为一个对象，多么巧妙的一个说法啊。

1.意图
将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。
热门词汇：动作 事物 请求封装 排队 打包 异步 

2.结构

Command接口提供了Execute方法，客户端通过Invoker调用命令操作来调用Recriver，绕了一大圈，但是却把具体对Receiver的操作请求封装在具体的命令中，是客户端对recriver的操作清晰简明。
但是在实际项目中，我们常常忽略Receiver，而把命令对象的目标对象直接设置为子类自己的成员变量或者作为execute()方法的临时变量。
以Android中的Runnable(在java.lang包下)为例，我们画出UML结构图如下：

想不到我们天天写的代码无意识中就是用到了命令模式，所谓模式，就是无所不在。

3.代码
命令接口Runnable定义如下：

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public interface Runnable {

    public abstract void run();

}

调用者Thread简化版代码：

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//命令模式这里不需要继承Runnable接口，但是这里考虑到实际情况，比如方便性等，继承了Runnable接口，实现了run方法，这个是Thread自身的运行run的方法

class Threadimplements Runnable {

    private Runnable target;

     

    public Thread(Runnable target) {

        this.target = target;

    }

 

     public synchronized void start() {

 

        if (threadStatus != 0 ||this != me)

            throw new IllegalThreadStateException();

        group.add(this);

        start0();//这个是本地方法，调用run方法

        if (stopBeforeStart) {

        stop0(throwableFromStop);

    }

    }

 

    //可选

    public void run() {

    if (target != null) {

        target.run();

    }

    }

}

　　客户端只需要new Thread(new Runnable(){}).start()就开始执行相关的一系列的请求，这些请求大部分都是实现Runnable接口的匿名类。

4.效果
(1).行为型模式;
(2).将调用对象的操作和知道如何实现该操作的对象解耦;
(3).多个命令可以装配成一个复合命令;
(4).增加新的命令很容易。

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工厂方法模式，往往是设计模式初学者入门的模式，的确，有人称之为最为典型最具启发效果的模式。
android中用到了太多的工厂类，其中有用工厂方法模式的，当然也有很多工厂并不是使用工厂方法模式的，只是工具管理类。
今天以ThreadFactory举例说明一下简单工厂模式和工厂方法模式。 
工厂方法模式，Factory Method,简单的方式，不简单的应用。

1.意图
定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪个类。工厂方式模式使一个类的实例化延迟到其子类。
热门词汇:虚构造器 延迟 创建对象 子类 

2.结构图和代码
我们先看看标准的工厂方法结构图：

先抽象的产品类，抽象的工厂类，然后用客户端具体的工厂生产相应的具体的产品，但是客户端并不知道具体的产品是怎么生产的，生产的过程封装在工厂里。所以说，某种程度上，工厂方法模式改变了我们直接用new创建对象的方式，一个很好的开始，意义重大。
以ThreadFactory为例：

这张图其实和原本的结构图有细微的区别，那就是参数化得工厂，而且从业务意义上也有些不同，但是思想是一样的。
我们来看下具体的代码：

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//抽象产品

public interface Runnable {

    public abstract void run();

}

 

//抽象工厂

public interface ThreadFactory {

    Thread newThread(Runnable r);

}

下面是具体的实现：
比如AsyncTask类中工厂的具体实现如下：

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//工厂实现类

private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {

    private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

 

    public Thread newThread(Runnable r) {

        return new Thread(r,"AsyncTask #" + mCount.getAndIncrement());

    }

};

//那么产品类在哪里呢？

//做为参数Runnable r，我们可以创建千千万万个此系列的产品类

//同理，我们可以创建另外类似的工厂，生产某种专门的线程，非常容易扩展

看到这里，我们一方面为它的生产便利性感叹，一方面又为没创建某类产品都要创建一个工厂而感到繁琐，所以我们下面介绍简单工厂，它的结构图如下：

简单工厂把抽象工厂去掉了，你就创建一个专门生产某类产品就好。在一些特定而又不负责的领域非常实用方便套用这个模式。
在android中的Connection类中使用到了这个类：

其中Connection这个抽象类，既充当抽象产品类，也充当具体工厂类。
因为这种情况下，我们往往需要的是马上生产子类，getConnection方法往往是静态的，所以简单工厂，也叫静态工厂方法。
我们看看代码如下：

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abstract class Connection{   

    static Connection getConnection(

            Context context, HttpHost host, HttpHost proxy,

            RequestFeeder requestFeeder) {

 

        if (host.getSchemeName().equals("http")) {

            return new HttpConnection(context, host, requestFeeder);

        }

 

        // Otherwise, default to https

        return new HttpsConnection(context, host, proxy, requestFeeder);

    }

}

这就是简单工厂，一个很简单的参数化工厂，真的很简单。

3.效果
1. 创建型模式;
2.参数化工厂方法模式得到相应的对象;
3.为子类提供挂钩;
4.连接平行的类层次。