享元模式(Flyweight Pattern)
属于结构型模式
的一种,又称轻量级
模式,经过共享技术有效地实现了大量细粒度对象的复用...java
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两种结构状态编程
内部状态:享元对象内部不随
外界环境改变而改变的共享部分。微信
外部状态:享元对象内部随
环境的改变而改变,不可以共享的状态就是外部状态。ide
结构图测试
存在的角色this
Flyweight(抽象享元类):一般是一个接口或抽象类,向外界提供享元对象的内部数据(内部状态)或外部数据(外部状态)。spa
ConcreteFlyweight(具体享元类):实现了Flyweight(抽象享元类)
也称为享元对象
,指定内部状态,为内部状态增长存储空间。一般咱们能够结合单例模式
来设计具体享元类,为每个具体享元类提供惟一的享元对象。设计
UnsharedConcreteFlyweight(非共享具体享元类):指不须要共享的Flyweight
子类。code
FlyweightFactory(享元工厂类):用于建立并管理享元对象,针对抽象享元类编程,将各类类型的具体享元对象存储在一个享元池中,享元池通常设计为键值对的集合(也能够是其余类型的集合)
,同时能够结合工厂模式
进行设计。
享元模式的核心在于享元工厂类
,享元工厂类的做用在于提供一个用于存储享元对象的享元池,用户须要对象时,首先从享元池中获取,若是享元池中不存在,则建立一个新的享元对象返回给用户,并在享元池中保存该新增对象。
案例UML图以下:
1.建立Flyweight
接口/抽象类
interface Flyweight { void operation(String name); String getType(); }
2.建立ConcreteFlyweight(享元对象)
,实现了Flyweight
接口
class ConcreteFlyweight implements Flyweight { private String type; public ConcreteFlyweight(String type) { this.type = type; } @Override public void operation(String name) { System.out.printf("[类型(内在状态)] - [%s] - [名字(外在状态)] - [%s]\n", type, name); } @Override public String getType() { return type; } }
3.建立FlyweightFactory(享元工厂类)
,用来维护享元池
class FlyweightFactory { private static final Map<String, Flyweight> FLYWEIGHT_MAP = new HashMap<>(); public static Flyweight getFlyweight(String type) { if (FLYWEIGHT_MAP.containsKey(type)) { return FLYWEIGHT_MAP.get(type); } else { ConcreteFlyweight flyweight = new ConcreteFlyweight(type); FLYWEIGHT_MAP.put(type, flyweight); return flyweight; } } public static int total() { return FLYWEIGHT_MAP.size(); } }
4.建立Client(测试类)
public class Client { public static void main(String[] args) { Flyweight fw0 = FlyweightFactory.getFlyweight("战士"); Flyweight fw1 = FlyweightFactory.getFlyweight("战士"); Flyweight fw2 = FlyweightFactory.getFlyweight("法师"); Flyweight fw3 = FlyweightFactory.getFlyweight("坦克"); fw1.operation("瑞文"); fw1.operation("鳄鱼"); fw2.operation("光辉"); fw3.operation("泰坦"); fw3.operation("盖伦"); System.out.printf("[结果(对象对比)] - [%s]\n", fw0 == fw1); System.out.printf("[结果(内在状态)] - [%s]\n", fw1.getType()); System.out.printf("一共召唤 %s 种类型英雄\n", FlyweightFactory.total()); } }
5.运行结果,从结果中能够发现,只生成了3个不一样的类
[类型(内在状态)] - [战士] - [名字(外在状态)] - [瑞文] [类型(内在状态)] - [战士] - [名字(外在状态)] - [鳄鱼] [类型(内在状态)] - [法师] - [名字(外在状态)] - [光辉] [类型(内在状态)] - [坦克] - [名字(外在状态)] - [泰坦] [类型(内在状态)] - [坦克] - [名字(外在状态)] - [盖伦] [结果(对象对比)] - [true] [结果(内在状态)] - [战士] 一共召唤 3 种类型英雄
在JAVA语言中,String
类型就是使用了享元模式。String
对象是final
类型,对象一旦建立就不可改变。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。
public class Client { public static void main(String[] args) { String a = "盖伦"; String b = "盖伦"; System.out.println(a==b);// 返回 true } }
上面的例子中结果为:true
,这就说明a和b
两个引用都指向了常量池中的同一个字符串常量。这样设计的目的就是:为了不在建立多相同对象时,所产生的没必要要的资源消耗。
若是程序里使用大量相同或者类似的对象,形成内存的大量耗费,且大多都是外部状态
,这时候就应该考虑使用享元模式
了,好比围棋、五子棋
等小游戏
优势
可以极大的减小系统中对象的个数。
外部状态相对独立,不会影响到内部状态,可以使享元对象
在不一样的环境被共享。
缺点
因为享元模式须要区分外部状态和内部状态,使得程序在某种程度上来讲更加复杂化了。
为了使对象能够共享,享元模式须要将享元对象的状态外部化,而读取外部状态使得运行时间变长。
全文代码:https://gitee.com/battcn/design-pattern/tree/master/Chapter9/battcn-flyweight
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(欢迎调戏)