【设计模式】享元模式 实现 ( 实现流程 | 抽象享元类 | 具体享元类 | 享元工厂 | 用户调用 | 代码模板 )

文章目录

I . 享元模式 实现流程

II . 享元模式 抽象享元类

III . 享元模式 具体享元类

IV . 享元模式 享元工厂

V . 享元模式 用户调用

1 . 定义抽象享元类 :

定义抽象类 , 内部状态 , 外部状态 , 抽象方法 ;

① 抽象类 :

该类是一个 抽象类 ,

在 享元工厂类 和 用户调用 中 , 涉及的对象类型就声明为该 抽象类型 , 一般不直接使用具体的实现类 ;

② 定义内部状态 :

内部状态数据是多个 细粒度对象 ( 用户实际使用的一万个对象 ) 共享的信息 ,

共享就是在对象池中的维护一个享元对象 ( 共享对象 ) ,

当多个 细粒度对象 从 享元工厂类 中获取该享元对象时 , 获取的都是该享元对象 ( 共享对象 ) ,

这些细粒度对象 ( 用户使用的对象 ) 使用的内部状态 ( 数据 ) 肯定都是一样的 ;

定义时不用太关心该状态 , 区分内部状态与外部状态即可 ;

③ 定义外部状态 :

该状态很重要 , 该信息作为从对象池中获取对象的依据 ;

即外部状态相等的两个对象 , 说明对象是相同的 ;

④ 定义抽象行为 :

享元类实际的操作 , 此处是抽象方法 , 也是最终用户调用该享元类调用的方法 ;

2 . 定义具体享元类 :

继承抽象享元类 , 实现抽象享元类的抽象方法 ;

① 继承 :

该类继承 抽象的享元类 , 可以定义多个具体享元类 ;

② 使用 :

声明享元类对象时 , 声明抽象享元类类型 , 实际为该对象赋值时 , 需要赋值具体的享元类 ;

③ 对象池对象 :

享元工厂类中的对象池 , 可以存储不同的具体享元类对象 , 但必须都是抽象享元类的子类对象 ;

3 . 定义享元工厂类 :

① 定义对象池 :

对象池一般是 Map 键值对类型 , 使用 抽象享元类对象的 外部状态 数据作为键 , 值就是 享元类对象 ;

② 对象获取机制 :

当用户根据 外部状态 获取享元类对象时 , 先在对象池中查找是否存在该享元对象 , 如果存在直接返回该对象 ,

如果不存在 , 那么创建该对象 , 将新创建的对象放入对象池中 , 并返回该享元对象 ;

4 . 用户调用 :

用户使用 享元工厂类 创建 抽象享元类 类型对象 , 并为其赋值一个 具体的享元类 对象 , 调用 抽象的方法 ;

1 . 定义 抽象享元类 AbstractFlyweight :

① 定义内部状态 :

private String intrinsicState是内部状态 , 也就是多个 细粒度对象 ( 用户持有的多个对象 ) 共享的信息 , 这部分内容我们不关心 , 为其设置 Getter 和 Setter 方法即可 ;

② 定义外部状态 :

protected final String externalState , 外部状态推荐使用 final 修饰 , 这是为了避免其在构造函数外的地方修改该值 , 外部状态值只能在对象创建的时候赋值一次 , 其它任何时候都不允许修改该值 ;

③ 定义抽象行为 :

abstract void action() , 这是享元类的具体逻辑 , 在具体享元角色中实现该类 ;

2 . 抽象享元类 代码示例 :

package kim.hsl.design.flyweight; /** * 抽象的享元角色 */ public abstract class AbstractFlyweight { /** * 内部状态 */ private String intrinsicState; /** * 外部状态 * 注意使用 final 修饰只能 ① 马上初始化 ② 在构造函数中初始化 * 没有其它的初始化途径 */ protected final String externalState; public AbstractFlyweight(String externalState) { this.externalState = externalState; } /** * 抽象的行为 */ abstract void action(); /* 下面是访问内部状态的 Getter 和 Setter 方法 */ public String getIntrinsicState() { return intrinsicState; } public void setIntrinsicState(String intrinsicState) { this.intrinsicState = intrinsicState; } /** * 获取外部状态的数据 * 该数据用于 作为 对比两个对象是否一致 的依据 * @return */ public String getExternalState() { return externalState; } }

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1 . 定义具体享元类 ConcreteFlyweight :

① 继承 :

该类继承 AbstractFlyweight 抽象类 ;

② 重写构造函数 :

抽象类实现类需要重写有参构造函数 ;

③ 实现抽象方法 :

具体的享元类中需要实现 抽象享元类中的 抽象行为 ;

2 . 具体享元类 代码示例 :

package kim.hsl.design.flyweight; /** * 具体的享元角色 * 注意要实现 抽象方法 , 覆盖其非默认的构造函数 */ public class ConcreteFlyweight extends AbstractFlyweight { public ConcreteFlyweight(String externalState) { super(externalState); } @Override void action() { System.out.println("享元对象行为 , 外部状态 : " + externalState); } }

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1 . 定义 享元工厂类 :

① 对象池 :

享元工厂类 中维护一个静态的 HashMap 数据结构 , 这就是对象池在内存中的数据结构 ,

键 String 数据就是 享元类的 外部状态 , 用于作为 享元对象 的 身份标识 , 每个享元对象的该 外部状态值 都不一样 ;

② 从对象池中获取对象 :

从 HashMap OBJECT_POOL 对象池中获取 AbstractFlyweight 抽象享元类 对象时 ,

先检查对象池中是否有该数据 , 如果使用 map.get() 获取的 享元对象不为空 , 说明对象池中有该数据 , 直接返回即可 ;

如果 map.get() 获取的 享元对象为空 , 说明对象池中没有该对象 , 需要创建该对象 , 放入对象池 , 然后返回 ; 注意要使用 外部状态传入构造函数创建对象 ;

2 . 享元工厂类 代码示例 :

package kim.hsl.design.flyweight; import java.util.HashMap; /** * 享元工厂 * 维护对象池 */ public class FlyweightFactory { /** * 对象池 * 使用对象时, 从对象池中查找 * 如果找到直接取出 * 如果没有找到, 创建一个新对象, 放入对象池中, 然后返回该对象 * 键 : 外部状态 值 : 享元对象 */ private static final HashMap OBJECT_POOL = new HashMap(); public static AbstractFlyweight getObject(String externalState){ //从对象池中获取对象 ConcreteFlyweight object = (ConcreteFlyweight) OBJECT_POOL.get(externalState); //如果对象池中没有该对象 if(object == null){ object = new ConcreteFlyweight(externalState); OBJECT_POOL.put(externalState, object); System.out.println("创建新对象 外部状态 值 : " + externalState + " , 并放入对象池"); }else{ System.out.println("获取对象池中已有的对象 , 外部状态 值 : " + externalState); } return object; } }

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1 . 用户调用 :

① 用户声明对象类型 :

用户声明 AbstractFlyweight 抽象享元类的对象 , 从享元工厂类的对象池中获取对象 ;

② 新建对象 :

如果对象池中没有对象 , 会调用构造函数 , 创建该对象 , 并放入对象池中 , 再返回该对象 ;

② 复用对象 :

如果对象池中有该享元对象 , 那么直接从线程池中获取该对象 , 并返回 ;

2 . 用户调用 代码示例 :

package kim.hsl.design.flyweight; public class Main { /** * 注意 : 享元对象使用时, 创建的是抽象的享元类 * @param args */ public static void main(String[] args) { //外部状态值为 "tom" , 对象池中没有该对象, 创建后放入对象池, 然后从对象池中取出使用 AbstractFlyweight tom = FlyweightFactory.getObject("tom"); tom.action(); //外部状态值为 "tom" 的对象之前已经创建过, 直接从对象池中取出使用 AbstractFlyweight tom2 = FlyweightFactory.getObject("tom"); tom2.action(); //外部状态值为 "Jerry" , 对象池中没有该对象, 创建后放入对象池, 然后从对象池中取出使用 AbstractFlyweight jerry = FlyweightFactory.getObject("Jerry"); jerry.action(); } }

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