Java教程

设计模式之享元模式

本文主要是介绍设计模式之享元模式,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
设计模式之享元模式
  1. 案例

    1. 一个小型的外包项目,给客户A做一个产品展示网站,客户A的朋友感觉效果不错,也希望做这样的产品展示网站,但是要求有些不同:

      1. 有客户要求以新闻的方式发布

      2. 有客户要求以博客的方式发布

      3. 有客户希望以微信公众号地方形式发布

  2. 享元模式

    1. 基本介绍

      1. 享元模式也叫作蝇量模式:应用共享技术有效的支持大量细粒度的对象

      2. 常用于系统底层开发,解决系统的性能问题。例如数据库连接池,里面都是创建好的连接对象,在这些连接对象中有我们需要的则直接拿来用,避免重新创建,如果没有,则创建一个

      3. 享元模式能够解决重复对象的内存浪费问题,当系统中有大量相似的对象,需要缓冲池时。不需要总是创建新对象,可以从缓冲池里面拿,这样可以降低系统内存,同时提高效率

      4. 享元模式的经典应用就是池技术,例如:String常量池、数据库连接池、缓冲池等都是享元模式的应用,享元模式是池技术的重要实现方式

    2. 类图及分析

      1. 类图、

         

         

      2. 分析

        1. FlyWeight是抽象的享元角色,他是产品的抽象类,同时定会出了对象的外部状态和内部状态的接口或者实现

        2. ConcreteFlyWeight是具体的享元角色,是具体的产品类,实现抽象角色定义相关业务

        3. UnsharedCincreteFlyweigh是不可共享的角色,一般不会出现在享元工厂

        4. FlyWeightFactory享元工厂类,用于构建一个池容器(集合),同时提供从池中获取对象的方法

      3. 内部状态和外部状态

        1. 享元模式提出了两个要求:细粒度和共享独享,这里就涉及到了内部状态和外部状态了,即将对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态

        2. 内部状态是指:对象共享出来的信息,存储在享元对象内部并且不会随环境的变化而变化

        3. 外部状态是指:对象得以依赖的一个标记,是随环境改变而改变的、不可共享的状态

        4. 例子:围棋理论上有361个位置可以放棋子,每个棋盘都有可能有两三百个棋子对象产生,因为内存空间有限,一台服务器很难支持更多的玩家玩围棋游戏,如果使用享元模式来处理棋子,那么棋子对象就可以减少到两个实例,这样就可以很好的解决了对象的开销问题

    3. 享元模式解决网站展现的项目方案

      1. 类图

         

         

      2. 代码

        //享元模式的外部状态(哪个用户在用)
        public class User{
           private String name;
            //构造方法
            //get和set方法
        }
        public abstract class WebSite{
            public static void use(User user);
        }
        ​
        public class ConcreteWebSite extends WebSite{
            //网站通过什么样的形式展现,共享的部分
            private String type="";
            
            //构造器
           public ConcreteWebSite(String type){
               this.type = type;
           }
            public void use(User user){
                System.out.println("网站的发布形式为:"+type+" "+user.getName()+"在使用。。。。");
            }
        }
        ​
        //网站工厂类,返回具体网站
        public class WebSiteFactory{
            private  HashMap<String,ConcreteWebSite> pool =new HashMap();
            //根据网站发布形式。返回一个网站,如果没有就创建一个网站,放入到池中并返回
            public WebSite getWebSiteCategory(String type){
                if(!pool.containskey(type)){
                    pool.put(type,new ConcreteWebSite());
                }
                return (WebSite)pool.get(type);
            }
            
            //获取网站分类的总数
            public int getWebSitecount(){
                return pool.size();
            }
        }
        ​
        public class Client{
            public static void main(String[] args){
                WebSiteFactory webSiteFactory = new WebSiteFactory();
                
               //客户要求通过新闻发布
                WebSite webSite1=webSiteFactory.getWebSiteCategory("新闻");
                webSite1.use(new User("小特"));
                
               //查看网站的分类
                System.out.println("网站的分类总共有:"+webSiteFactory.getWebSitecount());
                    
            }
        }
    4. 享元模式在JDK源码中的使用

      1. Integer中的享元模式

      2. 测试代码

        Integer x = Integer.valueOf(127);
        Integer y = new Integer(127);
        Integer z = Integer.valueOf(127);
        Integer w = new Integer(127);
        System.out.println(x.equals(y));
        System.out.println(x == y);
        System.out.println(x == z);
        System.out.println(x == =w);
        System.out.println(w == y);
        ​
        ​

         

    5. 享元模式注意事项及细节

      1. 在享元模式中可这样理解,享:共享,元:表示对象

      2. 系统中有大量的对象,这些对象消耗大量的内存,并且对象的状态大部分可以外部化时·,就可以考虑使用享元模式

      3. 用唯一标识码判断,如果在内存中有,则返回这个标识码所标识的对象,用HashMap或者HashTable存储

      4. 享元模式大大减少了对象的创建,降低了内存对象的占用,提高效率

      5. 享元模式提高了系统的复杂度。需要分离出内部状态和外部状态,而内部状态具有固化特性,不应该随着内部状态的改变而改变

      6. 使用享元模式时,注意划分内部状态和外部状态,并且需要一个工厂类加以控制

      7. 享元模式的经典应用场景是需要缓冲池的场景,比如String 常量池,数据库连接池

      8.  

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