设计模式(10)：享元模式

一.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。

二.场景:

• 内存属于稀缺资源，不要随便浪费。如果有很多个相同或相似的对象，我们可以通过享元模式，节省内存。

三.角色组成

• 抽象享元角色(FlyWeight): 享元对象抽象基类或者接口,同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现;
• 具体享元角色(ConcreteFlyWeight): 抽象享元类的实现
• 享元工厂(FlyWeightFactory): 维护一个享元对象的池，内部一般使用Map存储已经创建的享元对象

四.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
• Integer的值在-128~127内也是享元模式

五.优缺点：

• 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。

六.以围棋为例代码实现

• 1.举例：

  • 我们知道每个围棋棋子都是一个对象，有这些属性：颜色、形状、大小和位置，其中颜色、形状、大小都是一样的，只有位置不一样。这些相同的属性可以共享，我们称它为内部状态；而位置每个棋子都不一样，不能共享，我们称它为外部状态。

• 2.代码实现

• • (1)抽象享元类

/**
 * 抽象享元类
 */
public interface ChessFlyWeight {
	void  setColor(String c); //设置颜色
	String  getColor(); //获得颜色
	void display(Doordinate c);//显示位置
}

• • (2)具体享元类

/**
 * 具体享元类
 */
class ConcreteChess implements ChessFlyWeight{
	//颜色 共享
	private String color;
	public ConcreteChess(String color) {
		this.color = color;
	}
	@Override
	public void setColor(String color) {
		this.color=color;
	}
	@Override
	public String getColor() {
		return color;
	}
	@Override
	public void display(Doordinate c) {
		System.out.println("棋子的颜色："+color+"\t"+"当前棋子的位置："+c.getX()+"-->"+c.getY());
	}
}

• • (3)外部状态

/**
 * 外部状态(棋子位置类)UnSharedConcreteFlyWeight
 */
public class Doordinate {
	private int x,y;
	public Doordinate() {
	}
	public Doordinate(int x, int y) {
		this.x = x;
		this.y = y;
	}
	public int getX() {
		return x;
	}
	public int getY() {
		return y;
	}
	public void setX(int x) {
		this.x = x;
	}
	public void setY(int y) {
		this.y = y;
	}
}

• • (4)享元工厂

/**
 * 享元工厂
 */
public class ChessFlyWeightFactory{
	private static Map<String ,ChessFlyWeight> map=new HashMap();
	public static ChessFlyWeight getChess(String color){
		if(map.get(color)!=null){
			return map.get(color);
		}else{
			ChessFlyWeight cfw=new ConcreteChess(color);
			map.put(color, cfw);
			return cfw;
		}		
	}	
}

• • (4)调用

/**
 * 享元模式
 */
public class App {
	public static void main(String[] args) {
		ChessFlyWeight chess1=ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
		ChessFlyWeight chess2=ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
		System.out.println(chess1==chess2);
		
		System.out.println("增加外部状态的处理");		
		chess1.display(new Doordinate(10,10));
		chess2.display(new Doordinate(20,20));
		System.out.println(chess1==chess2);
	}
}

更多设计模式学习：

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          设计模式(2)：单例模式
          设计模式(3)：工厂模式
          设计模式(4)：建造者模式
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