Java享元模式(FlyWeight)

享元模式

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

案例

围棋软件设计

每个围棋棋子都是一个对象，

有如下属性：

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

• 通常是一个接口或抽象类，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

享元模式实现的UML图

实现代码

享元类

/** * 享元类 * @author 波波烤鸭 * @email dengpbs@163.com * */ public interface ChessFlyWeight { void setColor(String c); String getColor(); void display(Coordinate c); } /** * 棋子 具体实现类 * @author 波波烤鸭 * @email dengpbs@163.com * */ class ConcreteChess implements ChessFlyWeight { private String color; public ConcreteChess(String color) { super(); this.color = color; } @Override public void display(Coordinate c) { System.out.println("棋子颜色："+color); System.out.println("棋子位置："+c.getX()+"----"+c.getY()); } @Override public String getColor() { return color; } @Override public void setColor(String c) { this.color = c; } }

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外部状态

/** * 外部状态UnSharedConcreteFlyWeight * @author 波波烤鸭 * @email dengpbs@163.com * */ public class Coordinate { private int x,y; public Coordinate(int x, int y) { super(); 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; } }

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享元工厂类

/** *享元工厂类 * 创建棋子 * @author 波波烤鸭 * @email dengpbs@163.com * */ public class ChessFlyWeightFactory { //享元池 根据颜色保存不同的棋子对象 private static Map map = new HashMap(); public static ChessFlyWeight getChess(String color){ // 如果已经存在该颜色的棋子返回 if(map.get(color)!=null){ return map.get(color); }else{ // 如果享元池中没有该颜色的棋子就创建一个新的返回 并存储在享元池中 ChessFlyWeight cfw = new ConcreteChess(color); map.put(color, cfw); return cfw; } } }

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测试类

public class Client { public static void main(String[] args) { ChessFlyWeight chess1 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色"); ChessFlyWeight chess2 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色"); ChessFlyWeight chess3 = ChessFlyWeightFactory.getChess("白色"); System.out.println(chess1); System.out.println(chess2); System.out.println(chess3); System.out.println("增加外部状态的处理==========="); chess1.display(new Coordinate(10, 10)); chess2.display(new Coordinate(20, 20)); } }

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输出结果:

com.bjsxt.flyweight.ConcreteChess@15db9742 com.bjsxt.flyweight.ConcreteChess@15db9742 com.bjsxt.flyweight.ConcreteChess@6d06d69c 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

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享元模式开发中应用的场景：

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。

Java

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