设计模式之享元模式

享元模式

Java 中的字符串 String 就利用了享元模式。
注意：享元模式和对象池的最大不同就是 享元对象是不可相互替代的，它们各自都有各自的含义和通途；而对象池中的对象都是等价的，如数据库连接池中的数据库连接。

场景

内存属于稀缺资源，不要随便浪费。如果有很多相同的对象，可以通过享元模式，节省内存。

核心

• 以共享的方式高效的支持大量细粒度对象的重用。

• 共享的关键是区分了外部状态和内部状态

  • 外部状态：不可以共享，会随着环境变化而变化
  • 内部状态：可以共享，不会随着环境变化而变化

享元模式对性能提升的主要帮助有两点：

1. 可以节省重复创建对象的开销，因为被享元模式维护的相同的对象只会被创建一次，当创建对象比较耗时时，便可以节省大量时间
2. 由于创建的对象减少，所以对于内存的需求也减小，GC 的压力也降低了

享元模式实现

• FlyWeightFactory 享元模式工厂类（享元工厂）

  • 创建管理享元模式对象，一般设计成键值对

• FlyWeight 抽象享元模式类（抽象享元）

  • 通常是一个接口或者抽象类，声明公共方法，这些方法可以向外部提供对象的内部状态，设置外部状态

• ConcreteFlyWeight 具体享元模式类（具体享元）

  • 为内部状态提供成员变量进行存储

• UnSharedConcreteFlyWeight 非共享享元模式类

  • 不能被共享的子类可以设计为非共享享元模式类

代码如下：

1. 工厂类

public class ChessFactory {

    private static Map<String, Chess> map = new HashMap<>();

    public static Chess getChess(String color) {
        if (map.containsKey(color)) {
            return map.get(color);
        }
        Chess chess = new ConcreteChess(color);
        map.put(color, chess);
        return chess;
    }
}

2. 抽象类及具体实现类

public interface Chess {
    void setColor();

    String getColor();

    void display(Coordinate coo);
}

class ConcreteChess implements Chess {

    private String color;

    public ConcreteChess(String color) {
        super();
        this.color = color;
    }

    @Override
    public void setColor() {

    }

    @Override
    public String getColor() {
        return null;
    }

    @Override
    public void display(Coordinate coo) {
        System.out.println("棋子颜色： " + color);
        System.out.println(coo.toString());
    }

}

实体类：

public class Coordinate {

    private int x, y;

    public Coordinate(int x, int y) {
        super();
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Coordinate [x=" + x + ", 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;
    }

}

3. Main

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Chess chess1 = ChessFactory.getChess("Black");
        Chess chess2 = ChessFactory.getChess("Black");

        System.out.println(chess1);
        System.out.println(chess2);

        System.out.println("=======外部状态的处理=========");

        chess1.display(new Coordinate(2, 2));
        chess2.display(new Coordinate(2, 2));
    }
}

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com.beng.design.flyweight.ConcreteChess@33909752
com.beng.design.flyweight.ConcreteChess@33909752
=======外部状态的处理=========
棋子颜色： Black
Coordinate [x=2, y=2]
棋子颜色： Black
Coordinate [x=2, y=2]