享元模式（Flyweight Pattern）

23种设计模式完整教程

介绍

享元模式（Flyweight Pattern）主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式，它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。

享元模式尝试重用现有的同类对象，如果未找到匹配的对象，则创建新对象。我们将通过创建 5 个对象来画出 20 个分布于不同位置的圆来演示这种模式。由于只有 5 种可用的颜色，所以 color 属性被用来检查现有的 Circle 对象。

优点

大大减少对象的创建，降低系统的内存，使效率提高。

缺点

提高了系统的复杂度，需要分离出外部状态和内部状态，而且外部状态具有固有化的性质，不应该随着内部状态的变化而变化，否则会造成系统的混乱。

使用场景

1、系统有大量相似对象。 2、需要缓冲池的场景。

使用建议

系统出现的对象被重复使用时，优先考虑这个模式。

同时注意该模式适用于只注重单一结果的场景。举一个简单例子，一个游戏中有不同的英雄角色，同一类型的角色也有不同属性的英雄，如刺客类型的英雄有很多个，按此种模式设计，利用英雄所属类型去引用原有同一类型的英雄实例，然后对其相应属性进行修改，便可得到最终想得到的最新英雄；比如说你创建了第一个刺客型英雄，然后需要设计第二个刺客型英雄，你利用第一个英雄改变属性得到第二个刺客英雄，最新的刺客英雄是诞生了，但第一个刺客英雄的属性也随之变得与第二个相同，这种情况显然是不可以的。

 

具体实现

类图

代码

package com.knowledge.system.software_design_pattern.flyweight_pattern.myself_instance;

public interface Shape {
    void draw();
}

package com.knowledge.system.software_design_pattern.flyweight_pattern.myself_instance;

public class Circle implements Shape {
    private String color;
    private int x;
    private int y;
    private int radius;

    public Circle(String color){
        this.color = color;
    }

    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }

    public void setY(int y) {
        this.y = y;
    }

    public void setRadius(int radius) {
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Circle: Draw() [Color : " + color
                +", x : " + x +", y :" + y +", radius :" + radius);
    }
}

package com.knowledge.system.software_design_pattern.flyweight_pattern.myself_instance;

import java.util.HashMap;

public class ShapeFactory {
    private static final HashMap <String, Shape> circleMap = new HashMap<>();

    public static Shape getCircle(String color) {
        Circle circle = (Circle)circleMap.get(color);

        if(circle == null) {
            circle = new Circle(color);
            circleMap.put(color, circle);
            System.out.println("Creating circle of color : " + color);
        }
        return circle;
    }
}

 

package com.knowledge.system.software_design_pattern.flyweight_pattern.myself_instance;

public class FlyweightPatternDemo {
    private static final String colors[] =
            { "Red", "Green", "Blue", "White", "Black" };
    public static void main(String[] args) {

        for(int i=0; i < 20; ++i) {
            Circle circle =
                    (Circle)ShapeFactory.getCircle(getRandomColor());
            circle.setX(getRandomX());
            circle.setY(getRandomY());
            circle.setRadius(100);
            circle.draw();
        }
    }
    private static String getRandomColor() {
        return colors[(int)(Math.random()*colors.length)];
    }
    private static int getRandomX() {
        return (int)(Math.random()*100 );
    }
    private static int getRandomY() {
        return (int)(Math.random()*100);
    }
}