Java享元模式

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。

意图：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

主要解决：在有大量对象时，有可能会造成内存溢出，我们把其中共同的部分抽象出来，如果有相同的业务请求，直接返回在内存中已有的对象，避免重新创建。

何时使用： 1、系统中有大量对象。 2、这些对象消耗大量内存。 3、这些对象的状态大部分可以外部化。 4、这些对象可以按照内蕴状态分为很多组，当把外蕴对象从对象中剔除出来时，每一组对象都可以用一个对象来代替。 5、系统不依赖于这些对象身份，这些对象是不可分辨的。

如何解决：用唯一标识码判断，如果在内存中有，则返回这个唯一标识码所标识的对象。

关键代码：用 HashMap 存储这些对象。

应用实例： 1、JAVA 中的 String，如果有则返回，如果没有则创建一个字符串保存在字符串缓存池里面。 2、数据库的数据池。

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。

注意事项： 1、注意划分外部状态和内部状态，否则可能会引起线程安全问题。 2、这些类必须有一个工厂对象加以控制。

Shape.java

public interface Shape {
void draw(); //创建一个接口
}

Circle.java

public class Circle implements Shape { //创建实现接口的实体类
   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);
   }
}

ShapeFactory.java

import java.util.HashMap;

public class ShapeFactory { //创建一个工厂，生成基于给定信息的实体类的对象
   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;
   }
}

FlyweightPatternDemo.java

public class FlyweightPatternDemo { //使用该工厂，通过传递颜色信息来获取实体类的对象
   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();
       }
   }

   public static String getRandomColor() {
       return colors[(int)(Math.random()*colors.length)];
   }

   public static int getRandomX() {
       return (int)(Math.random()*100);
   }

   public static int getRandomY() {
       return (int)(Math.random()*100);
   }

}

猜你喜欢