《设计模式》-- 享元模式

来源:互联网 发布:手机淘宝删除聊天记录 编辑:程序博客网 时间:2024/03/28 17:32

享元模式

参考:《JAVA与模式》之享元模式

  • 享元模式
    • 认识
    • 思考
    • 使用场景
    • 优缺点
    • UML图
      • 单纯享元模式
      • 复合享元模式
    • 代码实现
      • 单纯享元模式
      • 复合享元模式

认识

享元模式是对象的结构模式。享元模式以共享的方式高效地支持大量的细粒度对象。避免不必要的资源损耗

在享元模式中,通常是第一次请求享元工厂时,享元工厂进行共享对象的初始化,然后放入享元工厂的缓存中,之后访问直接使用缓存中的对象。

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。

  • 享元对象能做到共享的关键是区分内部状态外部状态
    • 内部状态:存储在享元对象内部,对象一旦初始化不会再发生改变的属性(外部无法修改),能够实现共享。
    • 外部状态:外部能够进行修改的对象的属性,不可以共享。享元对象的外部状态必须由客户端保存,并在享元对象被创建之后,在需要使用的时候再传入到享元对象内部。外部状态不可以影响享元对象的内部状态,它们是相互独立的。

思考

享元工厂可以使用单例模式

享元模式的本质:分离与共享

使用场景

  1. 如果一个程序使用大量细粒度对象,可以使用享元模式来减少对象数量
  2. 如果使用了大量数量,为了减少内存开销,可以使用享元模式来减少对象数量
  3. 如果对象的大多数状态都可以转换为外部状态(计算可得或外部传入),可以使用享元模式实现内部状态和外部状态的分离

优缺点

  • 优点

    1. 减少对象数量,节省内存空间
  • 缺点

    1. 维护共享对象,需要额外开销
    2. 系统更加复杂。为了使对象可以共享,需要将一些状态外部化,这使得程序的逻辑复杂化

UML图

单纯享元模式

所有的享元对象 都是可以共享的

image

  • 抽象享元(Flyweight)角色 :享元对象实现的接口

  • 具体享元(ConcreteFlyweight)角色: 具体享元实现类。如果有内部状态的话,必须负责为内部状态提供存储空间。

  • 享元工厂(FlyweightFactory)角色 :本角色负责创建和管理享元对象。 本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象调用一个享元对象的时候,享元工厂角色会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合适的享元对象然后放入享元工厂缓存中。

image

复合享元模式

参考:《JAVA与模式》之享元模式

代码实现

单纯享元模式

//享元对象接口public interface Flyweight {    //一个示意性方法,参数state是外蕴状态    public void operation(String state);}//享元对象public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {    private Character intrinsicState = null;    /**     * 构造函数,内部状态作为参数传入     * @param state     */    public ConcreteFlyweight(Character state){        this.intrinsicState = state;    }    /**     * 外部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部状态。     */    @Override    public void operation(String state) {        // TODO Auto-generated method stub        System.out.println("Intrinsic State = " + this.intrinsicState);        System.out.println("Extrinsic State = " + state);    }}//享元工厂public class FlyweightFactory {    //用于缓存共享对象    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;    }}//客户端public class Client {    public static void main(String[] args) {        // 调用享元工厂获取享元对象        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");    }}

复合享元模式

参考 《JAVA与模式》之享元模式

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