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享元模式
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1.概述
享元模式（
Flyweight Pattern
）主要用于減少建立對象的數量，以減少記憶體占用和提高性能。這種類型的設計模式屬于結構型模式，它提供了減少對象數量進而改善應用所需的對象結構的方式。
享元模式嘗試重用現有的同類對象，如果未找到比對的對象，則建立新對象。
我們将通過建立
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個對象來畫出
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個分布于不同位置的圓來示範這種模式。由于隻有
5
種可用的顔色，是以
color
屬性被用來檢查現有的
Circle
對象。
意圖：
運用共享技術有效地支援大量細粒度的對象。
主要解決：
在有大量對象時，有可能會造成記憶體溢出，我們把其中共同的部分抽象出來，如果有相同的業務請求，直接傳回在記憶體中已有的對象，避免重新建立。
何時使用：
- 系統中有大量對象。
- 這些對象消耗大量記憶體。
- 這些對象的狀态大部分可以外部化。
- 這些對象可以按照内蘊狀态分為很多組，當把外蘊對象從對象中剔除出來時，每一組對象都可以用一個對象來代替。
- 系統不依賴于這些對象身份，這些對象是不可分辨的。
如何解決：
用唯一辨別碼判斷，如果在記憶體中有，則傳回這個唯一辨別碼所辨別的對象。
關鍵代碼：
用
HashMap
存儲這些對象。
應用執行個體：
- Java 中的
String
- 資料庫的資料池。
優點：
大大減少對象的建立，降低系統的記憶體，使效率提高。
缺點：
提高了系統的複雜度，需要分離出外部狀态和内部狀态，而且外部狀态具有固有化的性質，不應該随着内部狀态的變化而變化，否則會造成系統的混亂。
使用場景：
- 系統有大量相似對象。
- 需要緩沖池的場景。
注意事項：
- 注意劃分外部狀态和内部狀态，否則可能會引起線程安全問題。
- 這些類必須有一個工廠對象加以控制。
2.實作
我們将建立一個
Shape
接口和實作了
Shape
接口的實體類
Circle
。下一步是定義工廠類
ShapeFactory
。
ShapeFactory
有一個
Circle
的
HashMap
，其中鍵名為
Circle
對象的顔色。
無論何時接收到請求，都會建立一個特定顔色的圓。
ShapeFactory
檢查它的
HashMap
中的
circle
對象，如果找到
Circle
對象，則傳回該對象，否則将建立一個存儲在
hashmap
中以備後續使用的新對象，并把該對象傳回到用戶端。
FlyWeightPatternDemo
，我們的示範類使用
ShapeFactory
來擷取
Shape
它将向
ShapeFactory
傳遞資訊（
red
/
green
blue
black
white
），以便擷取它所需對象的顔色。
步驟 1
建立一個接口。
Shape.java
，代碼如下：
public interface Shape {
void draw();
} 步驟 2
建立實作接口的實體類。
Circle.java
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);
}
} 步驟 3
建立一個工廠，生成基于給定資訊的實體類的對象。
ShapeFactory.java
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;
}
} 步驟 4
使用該工廠，通過傳遞顔色資訊來擷取實體類的對象。
FlyweightPatternDemo.java
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);
}
} 步驟 5
執行程式，輸出結果：
Creating circle of color : Black
Circle: Draw() [Color : Black, x : 36, y :71, radius :100
Creating circle of color : Green
Circle: Draw() [Color : Green, x : 27, y :27, radius :100
Creating circle of color : White
Circle: Draw() [Color : White, x : 64, y :10, radius :100
Creating circle of color : Red
Circle: Draw() [Color : Red, x : 15, y :44, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 19, y :10, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 94, y :32, radius :100
Circle: Draw() [Color : White, x : 69, y :98, radius :100
Creating circle of color : Blue
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 13, y :4, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 21, y :21, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 55, y :86, radius :100
Circle: Draw() [Color : White, x : 90, y :70, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 78, y :3, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 64, y :89, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 3, y :91, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 62, y :82, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 97, y :61, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 86, y :12, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 38, y :93, radius :100
Circle: Draw() [Color : Red, x : 76, y :82, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 95, y :82, radius :100 上一篇：
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