享元模式
来源:互联网 发布:今天淘宝怎么进不去了 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 04:02
解释一下概念:也就是说在一个系统中如果有多个相同的对象,那么只共享一份就可以了,不必每个都去实例化一个对象。比如说一个文本系统,每个字母定一个对象,那么大小写字母一共就是52个,那么就要定义52个对象。如果有一个1M的文本,那么字母是何其的多,如果每个字母都定义一个对象那么内存早就爆了。那么如果要是每个字母都共享一个对象,那么就大大节约了资源。
在Flyweight模式中,由于要产生各种各样的对象,所以在Flyweight(享元)模式中常出现Factory模式。Flyweight的内部状态是用来共享的,Flyweight factory负责维护一个对象存储池(Flyweight Pool)来存放内部状态的对象。Flyweight模式是一个提高程序效率和性能的模式,会大大加快程序的运行速度.应用场合很多。结构图如下:
抽象享元角色(Flyweight):此角色是所有的具体享元类的超类,为这些类规定出需要实现的公共接口或抽象类。那些需要外部状态(External State)的操作可以通过方法的参数传入。抽象享元的接口使得享元变得可能,但是并不强制子类实行共享,因此并非所有的享元对象都是可以共享的。
具体享元(ConcreteFlyweight)角色:实现抽象享元角色所规定的接口。如果有内部状态的话,必须负责为内部状态提供存储空间。享元对象的内部状态必须与对象所处的周围环境无关,从而使得享元对象可以在系统内共享。有时候具体享元角色又叫做单纯具体享元角色,因为复合享元角色是由单纯具体享元角色通过复合而成的。
复合享元(UnsharableFlyweight)角色:复合享元角色所代表的对象是不可以共享的,但是一个复合享元对象可以分解成为多个本身是单纯享元对象的组合。复合享元角色又称做不可共享的享元对象。这个角色一般很少使用。
享元工厂(FlyweightFactoiy)角色:本角色负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象请求一个享元对象的时候,享元工厂角色需要检查系统中是否已经有一个符合要求的享元对象,如果已经有了,享元工厂角色就应当提供这个已有的享元对象;如果系统中没有一个适当的享元对象的话,享元工厂角色就应当创建一个新的合适的享元对象。
客户端(Client)角色:本角色还需要自行存储所有享元对象的外部状态。
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,可以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。
下面举个例子:先定义一个抽象的Flyweight类:
- package Flyweight;
- public abstract class Flyweight{
- public abstract void operation();
- }
实现一个具体类:
- package Flyweight;
- public class ConcreteFlyweight extends Flyweight{
- private String string;
- public ConcreteFlyweight(String str){
- string = str;
- }
- public void operation()
- {
- System.out.println("Concrete---Flyweight : " + string);
- }
- }
实现一个工厂方法类:
- package Flyweight;
- import java.util.Hashtable;
- public class FlyweightFactory{
- private Hashtable flyweights = new Hashtable();//----------------------------1
- public FlyweightFactory(){}
- public Flyweight getFlyWeight(Object obj){
- Flyweight flyweight = (Flyweight) flyweights.get(obj);//----------------2
- if(flyweight == null){//---------------------------------------------------3
- //产生新的ConcreteFlyweight
- flyweight = new ConcreteFlyweight((String)obj);
- flyweights.put(obj, flyweight);//--------------------------------------5
- }
- return flyweight;//---------------------------------------------------------6
- }
- public int getFlyweightSize(){
- return flyweights.size();
- }
- }
这个工厂方法类非常关键,这里详细解释一下:
在1处定义了一个Hashtable用来存储各个对象;在2处选出要实例化的对象,在6处将该对象返回,如果在Hashtable中没有要选择的对象,此时变量flyweight为null,产生一个新的flyweight存储在Hashtable中,并将该对象返回。
最后看看Flyweight的调用:
- package Flyweight;
- import java.util.Hashtable;
- public class FlyweightPattern{
- FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();
- Flyweight fly1;
- Flyweight fly2;
- Flyweight fly3;
- Flyweight fly4;
- Flyweight fly5;
- Flyweight fly6;
- /** *//** Creates a new instance of FlyweightPattern */
- public FlyweightPattern(){
- fly1 = factory.getFlyWeight("Google");
- fly2 = factory.getFlyWeight("Qutr");
- fly3 = factory.getFlyWeight("Google");
- fly4 = factory.getFlyWeight("Google");
- fly5 = factory.getFlyWeight("Google");
- fly6 = factory.getFlyWeight("Google");
- }
- public void showFlyweight(){
- fly1.operation();
- fly2.operation();
- fly3.operation();
- fly4.operation();
- fly5.operation();
- fly6.operation();
- int objSize = factory.getFlyweightSize();
- System.out.println("objSize = " + objSize);
- }
- public static void main(String[] args){
- System.out.println("The FlyWeight Pattern!");
- FlyweightPattern fp = new FlyweightPattern();
- fp.showFlyweight();
- }
- }
下面是运行结果:
- Concrete---Flyweight : Google
- Concrete---Flyweight : Qutr
- Concrete---Flyweight : Google
- Concrete---Flyweight : Google
- Concrete---Flyweight : Google
- Concrete---Flyweight : Google
- objSize = 2
我们定义了6个对象,其中有5个是相同的,按照Flyweight模式的定义“Google”应该共享一个对象,在实际的对象数中我们可以看出实际的对象却是只有2个。
总结:
Flyweight(享元)模式是如此的重要,因为它能帮你在一个复杂的系统中大量的节省内存空间。在JAVA语言中,String类型就是使用了享元模式。String对象是final类型,对象一旦创建就不可改变。在JAVA中字符串常量都是存在常量池中的,JAVA会确保一个字符串常量在常量池中只有一个拷贝。String a="abc",其中"abc"就是一个字符串常量。
熟悉java的应该知道下面这个例子:
- String a = "hello";
- String b = "hello";
- if(a == b)
- System.out.println("OK");
- else
- System.out.println("Error");
输出结果是:OK。可以看出if条件比较的是两a和b的地址,也可以说是内存空间
核心总结,可以共享的对象,也就是说返回的同一类型的对象其实是同一实例,当客户端要求生成一个对象时,工厂会检测是否存在此对象的实例,如果存在那么直接返回此对象实例,如果不存在就创建一个并保存起来,这点有些单例模式的意思。通常工厂类会有一个集合类型的成员变量来用以保存对象,如hashtable,vector等。在java中,数据库连接池,线程池等即是用享元模式的应用。
转载:
作者:jason0539
微博:http://weibo.com/2553717707
博客:http://blog.csdn.net/jason0539
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