文章目录
  1. 1. 享元模式
    1. 1.1. 概念
    2. 1.2. 实现
    3. 1.3. 模式适用场景
    4. 1.4. 模式总结

享元模式

概念

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。我们将通过创建 5 个对象来画出 20 个分布于不同位置的圆来演示这种模式。由于只有 5 种可用的颜色,所以 color 属性被用来检查现有的 Circle 对象。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现了 Shape 接口的实体类 Circle。下一步是定义工厂类 ShapeFactory
ShapeFactory 有一个 CircleHashMap,其中键名为 Circle 对象的颜色。无论何时接收到请求,ShapeFactory都会检查它的 HashMap 中的 circle对象,如果找到 Circle 对象,则返回该对象,否则将创建一个存储在 hashmap 中以备后续使用的新对象,并把该对象返回到客户端。
FlyWeightPatternDemo,我们的演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息(red / green / blue/ black / white),以便获取它所需对象的颜色。

步骤 1
创建一个接口。
Shape.java

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public interface Shape {
void draw();
}

步骤 2
创建实现接口的实体类。
Circle.java

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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);
}
}

步骤 3
创建一个工厂,生成基于给定信息的实体类的对象。
ShapeFactory.java

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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;
}
}

步骤 4
使用该工厂,通过传递颜色信息来获取实体类的对象。
FlyweightPatternDemo.java

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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);
}
}

步骤 5
验证输出。

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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

模式适用场景

  1. 如果一个系统中存在大量的相同或者相似的对象,由于这类对象的大量使用,会造成系统内存的耗费,可以使用享元模式来减少系统中对象的数量。
  2. 对象的大部分状态都可以外部化,可以将这些外部状态传入对象中

模式总结

  1. 享元模式可以极大地减少系统中对象的数量。但是它可能会引起系统的逻辑更加复杂化。
  2. 享元模式的核心在于享元工厂,它主要用来确保合理地共享享元对象。
  3. 内部状态为不变共享部分,存储于享元享元对象内部,而外部状态是可变部分,它应当由客户端来负责。

参考资料:

  1. 菜鸟教程
  2. chenssy
文章目录
  1. 1. 享元模式
    1. 1.1. 概念
    2. 1.2. 实现
    3. 1.3. 模式适用场景
    4. 1.4. 模式总结