Java學習筆記之--------享元模式

場景

內存屬於稀缺資源，不要隨便浪費。如果有很多個完全相同或者相似的對象，我們可以通過享元模式來節省內存。

享元模式核心

享元模式以共享的方式高效的支持大量細粒度對象的重用。

享元對象能夠做到共享的關鍵是區分了內部狀態和外部狀態。內部狀態：可以共享，不會隨環境變化而變化；外部狀態：不可以共享，會隨環境變化而變化。

享元模式實現

FlyweightFactory享元工廠類：創建並管理享元對象，享元池一般設計成鍵值對。

Flyweight抽象享元類：通常是一個接口或抽象類，聲明公共方法，這些方法可以向外界提供對象的內部狀態，設置外部狀態。

ConcreteFlyweight具體享元類：爲內部狀態提供成員變量進行存儲。

UnsharedConcreteFlyweight非共享享元類：不能被共享的子類可以設計爲非共享享元類。

享元模式demo

在下圍棋的時候，每顆圍棋除了棋盤上所處位置不同，其他的特性都是相同的。顏色，形狀，大小可以定義爲可共享的內部狀態；位置定義爲不可共享的外部狀態。

定義享元類ChessFlyWeight，定義非共享享元類Coordinate展示棋子所在位置，定義具體享元類ConcreteChess來展示棋子的特性，定義享元工廠類ChessFlyWeightFactory。

public interface ChessFlyWeight {
	void setColoe(String color);
	String getColor();
	void display(Coordinate c);
} 

public class Coordinate {
	private int x,y;
	public Coordinate(int x, int y) {
		this.x = x;
		this.y = y;
	}
	public int getX() {
		return x;
	}
	public void setX(int x) {
		this.x = x;
	}
	public int getY() {
		return y;
	}
	public void setY(int y) {
		this.y = y;
	}
}

public class ConcreteChess implements ChessFlyWeight{
	private String color;
	public ConcreteChess(String color) {
		this.color = color;
	}
	@Override
	public void setColoe(String color) {
		this.color = color;
	}
	@Override
	public String getColor() {
		return color;
	}
	@Override
	public void display(Coordinate c) {
		System.out.println("棋子顏色：" + color);
		System.out.println("棋子位置：" + c.getX() + "----" + c.getY());
	}
}

public class ChessFlyWeightFactory {
	//享元池對象
	private static Map<String, ChessFlyWeight> map = new HashMap <>();
	public static ChessFlyWeight getChess(String color){
		if (map.get(color) != null){
			return map.get(color);
		} else {
			ChessFlyWeight chess = new ConcreteChess(color);
			map.put(color, chess);
			return chess;
		}
	}
} 

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//第一次測試，兩個對象相同
		ChessFlyWeight chess1 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
		ChessFlyWeight chess2 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
		System.out.println(chess1);
		System.out.println(chess2);
		//第二次測試
		System.out.println("增加外部狀態的處理====================");
		chess1.display(new Coordinate(10,10));
		chess2.display(new Coordinate(20,20));
	}
} 

結果如下所示，可以看到兩顆棋子是同一個對象（內部狀態相同），但是兩顆棋子所處的棋盤位置並不同（外部狀態不同）：

享元模式類圖

享元模式開發中應用場景

享元模式由於其共享的特性，可以在任何“池”中操作，比如：線程池、數據庫連接池。

String類的設計也是享元模式

享元模式總結

優點：極大減少內存中對象的數量；相同或者相似對象內存中只存一份，極大的節約資源，提高系統性能；外部狀態相對獨立，不影響內部狀態。

缺點：模式較複雜，使程序邏輯複雜化；爲了節省內存，共享了內部狀態，分離出外部狀態，而讀取外部狀態使運行時間變長，用時間換取了空間。

 

以上爲享元模式的學習筆記，此文章爲尚學堂視頻的學習筆記+自己總結。