Java面试经验第一季之设计模式——享元模式

享元模式:“享”就是分享之意,指一物被众人共享,而这也正是该模式的终旨所在。

为了减少不会要额内存消耗,将多个对同一对象的访问集中起来,不必为每个访问者创建一个单独的对象,以此来降低内存的消耗。主要目的是实现对象的共享,即共享池,当系统中对象多的时候可以减少内存的开销,通常与工厂模式一起使用。提高程序效率和性能,会大大加快程序的运行速度。

Java面试经验第一季之设计模式——享元模式

享元模式

应用场景

  1. 享元模式由于其共享的特征,可以在任何“池”中操作,比如:线程池,数据库连接池。

  2. String类的设计也是享元模式。

优缺点

模式的优点

减少对象数量,节省内存空间。

模式的缺点

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维护共享对象,需要额外开销。(比如:一个线程来回收垃圾)

享元模式可以分成单纯享元模式和复合享元模式两种形式。

享元对象能做到共享的关键是区分内蕴状态(Internal State)和外蕴状态(ExternalState)。

一个内蕴状态是存储在享元对象内部的,并且是不会随环境的改变而有所不同。因此,一个享元可以具有内蕴状态并可以共享。

一个外蕴状态是随环境的改变而改变的、不可以共享的。享元对象的外蕴状态必须由客户端保存,并在享元对象被创建之后,在需要使用的时候再传入到享元对象内部。外蕴状态不可以影响享元对象的内蕴状态,它们是相互独立的。

单纯享元模式

在单纯的享元模式中,所有的享元对象都是可以共享的。

Java面试经验第一季之设计模式——享元模式

单纯享元模式

角色

●抽象享元(Flyweight)角色 :给出一个抽象接口,以规定出所有具体享元角色需要实现的方法。

●具体享元(ConcreteFlyweight)角色:实现抽象享元角色所规定出的接口。如果有内蕴状态的话,必须负责为内蕴状态提供存储空间。

●享元工厂(FlyweightFactory)角色 :本角色负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象调用一个享元对象的时候,享元工厂角色会检查系统中是否 已经有一个符合要求的享元对象。如果已经有了,享元工厂角色就应当提供这个已有的享元对象;如果系统中没有一个适当的享元对象的话,享元工厂角色就应当创建一个合适的享元对象。

复合享元模式

在单纯享元模式中,所有的享元对象都是单纯享元对象,也就是说都是可以直接共享的。还有一种较为复杂的情况,将一些单纯享元使用合成模式加以复合,形成复合享元对象。这样的复合享元对象本身不能共享,但是它们可以分解成单纯享元对象,而后者则可以共享。

Java面试经验第一季之设计模式——享元模式

复合享元模式

角色

●抽象享元(Flyweight)角色 :给出一个抽象接口,以规定出所有具体享元角色需要实现的方法。

●复合享元(ConcreteCompositeFlyweight)角色 :复合享元角色所代表的对象是不可以共享的,但是一个复合享元对象可以分解成为多个本身是单纯享元对象的组合。复合享元角色又称作不可共享的享元对象。

●享元工厂(FlyweightFactory)角色 :本角 色负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象调用一个享元对象的时候,享元工厂角色会检查系统中是否已经有 一个符合要求的享元对象。如果已经有了,享元工厂角色就应当提供这个已有的享元对象;如果系统中没有一个适当的享元对象的话,享元工厂角色就应当创建一个 合适的享元对象。

享元模式与单例模式的区别

单例模式是共享某个对象,包括对象的属性和方法,而享元模式通过工厂生成的类可以组合成不共享的对象,不共享的对象是由共享对象组合而成的,单例模式就像上面所说的单纯享元模式。

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