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设计模式(十一)享元模式

时间:2016-11-24 08:43:06      阅读:182      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

场景:内存属于稀缺资源,不要随便浪费。如果有很多个完全相同或相似的对象,我们可以通过享元模式,节省内存。


核心:享元模式以共享的方式高效地支持大量细粒度对象的重用。

   享元对象能做到共享的关键是区分了内部状态和外部状态。

     内部状态:可以共享,不会随环境变化而改变。

     外部状态:不可以共享,会随环境变化而改变。

例如:

围棋软件设计

每个围棋棋子都是一个对象,有如下属性:颜色、形状、大小(这些是可以共享的,称之为内部状态)

位置(这是不可以共享的,称之为外部状态)


 

享元模式实现:

  • FlyWeightFactory享元工厂类:创建并管理享元对象,享元池一般设计成键值对 
  • FlyWeight抽象享元类:通常是一个借口或抽象类。声明公共方法,这些方法可以向外界提供对象的内部状态,设置外部状态
  • ConcreteFlyWeight具体享元类:为内部状态提供成员变量进行存储
  • UnsharedConcreteFlyWeight非共享享元类:不能被共享的子类可以设计为非共享享元类

 

享元模式开发中的应用场景:

  • 享元模式由于其共享的特性,可以在任何“池”中操作,比如:线程池,数据库连接池
  • String类的设计也是享元模式

 


 

优点:

  • 极大减少内存中对象的数量
  • 相同或相似对象内存中只存一份,极大的节约资源,提高系统性能
  • 外部状态相对独立,不影响内部状态

缺点:

  • 模式较复杂,使程序逻辑复杂化
  • 为了节省内存,共享了内部状态,分离出外部状态,而读取外部状态使运行时间变长。用时间换取了空间。

 

例:

1. 创建外部状态类

 1 package com.ztq.flyweight;
 2 
 3 /***
 4  * 外部状态UnSharedConcreteFlyWeight
 5  * @author ZTQ
 6  *
 7  */
 8 public class Coordinate {
 9     private int x, y;
10     
11     public Coordinate(int x, int y){
12         this.x = x;
13         this.y = y;
14     }
15 
16     public int getX() {
17         return x;
18     }
19 
20     public void setX(int x) {
21         this.x = x;
22     }
23 
24     public int getY() {
25         return y;
26     }
27 
28     public void setY(int y) {
29         this.y = y;
30     }
31     
32     
33 }

 

2. 创建享元接口,并创建具体享元类实现该接口

 1 package com.ztq.flyweight;
 2 
 3 /***
 4  * 享元类
 5  * @author ZTQ
 6  *
 7  */
 8 public interface ChessFlyWeight {
 9     void setColor(String c);
10     String getColor();
11     void display(Coordinate c);
12 }
13 
14 class ConcreteChess implements ChessFlyWeight{
15     
16     private String color;
17     
18     public ConcreteChess(String color){
19         this.color = color;
20     }
21     
22     @Override
23     public void setColor(String c) {
24         this.color = c;
25     }
26 
27     @Override
28     public String getColor() {
29         return color;
30     }
31 
32     @Override
33     public void display(Coordinate c) {
34         System.out.println("棋子颜色:" + color);
35         System.out.println("棋子位置:" + c.getX() + "---" + c.getY());
36     }
37     
38 }

 

3. 创建享元工厂类

 1 package com.ztq.flyweight;
 2 
 3 import java.util.HashMap;
 4 import java.util.Map;
 5 
 6 /***
 7  * 享元工厂类
 8  * @author ZTQ
 9  *
10  */
11 public class ChessFlyWeightFactory {
12     //享元池
13     private static Map<String, ChessFlyWeight> map = new HashMap<String, ChessFlyWeight>();
14     
15     public static ChessFlyWeight getChess(String color){
16         if(map.get(color) != null){
17             return map.get(color);
18         }
19         else{
20             ChessFlyWeight cfw = new ConcreteChess(color);
21             map.put(color, cfw);
22             return cfw;
23         }
24     }
25 }

 

4. 创建测试类Client

 1 package com.ztq.flyweight;
 2 
 3 public class Client {
 4     public static void main(String[] args) {
 5         ChessFlyWeight chess1 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
 6         ChessFlyWeight chess2 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
 7         System.out.println(chess1);
 8         System.out.println(chess2);
 9         
10         System.out.println("增加外部状态的处理");
11         chess1.display(new Coordinate(10, 10));
12         chess2.display(new Coordinate(20, 20));
13         
14     }
15 }

 

结果:

com.ztq.flyweight.ConcreteChess@55f33675
com.ztq.flyweight.ConcreteChess@55f33675
增加外部状态的处理
棋子颜色:黑色
棋子位置:10---10
棋子颜色:黑色
棋子位置:20---20

 

UML图:

技术分享

 

设计模式(十一)享元模式

原文:http://www.cnblogs.com/zhangtianq/p/6096061.html

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