1.享元模式基本介绍
1、享元模式: 运用共享技术有效地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。像 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,如果没有我们需要的,则创建一个
3、享元模式能够解决重复对象的内存浪费的问题, 当系统中有大量相似对象,需要缓冲池时。不需 总是创建新对象,可以从缓冲池里拿。这样可以 降低系统内存,同时提高效率
4、享元模式经典的应用场景就是池技术了,String常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式 的应用,享元模式是池技术的重要实现方式
2.享元模式原理类图
1、FlyWeight 是抽象的享元角色, 他是产品的抽象类, 同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现
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、UnsharedConcreteFlyweight 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方法
3.内部状态和外部状态
享元对象能做到共享的关键是区分内部状态和外部状态。
⼀个内部状态是存储在享元对象内部的,并且是不会随环境改变⽽有所不同的,因此⼀个享元可以具有内部状态并可以共享。⼀个外部状态是随环境的改变 ⽽改变的,不可以共享的状态,享元对象的外部状态必须由客户端保存,并在享元对象被创建之后,在需要使⽤的时候各⽅⾯传⼊到享元对象内部,外部状态不可以 影响享元对象的内部状态,换句话说,它们是相互独⽴的。
4.享元模式解决网站项目
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,但是要求都有些不同:
1、有客户要求以新闻的形式发布
2、有客户人要求以博客的形式发布
3、有客户希望以微信公众号的形式发布
类图:
代码案例:
public abstract class WebSite { public abstract void use(User user); //抽象方法 }
用户类:
public class User { private String name; public User(String name) { super(); this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } }
具体网站:
public class ConcreteWebSite extends WebSite { //共享的部分,内部状态 private String type = ""; //网站发布的形式(类型) //构造器 public ConcreteWebSite(String type) { this.type = type; } @Override public void use(User user) { System.out.println("网站的发布形式为:" + type + " 在使用中 .. 使用者是" + user.getName()); } }
网站工程类,根据需要返回一个网站:
public class WebSiteFactory { //集合,充当池的作用 private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>(); //根据网站的类型,返回一个网站,如果没有就创建一个网站,并放入池中,并返回 public WebSite getWebSiteCategory(String type) { if(!pool.containsKey(type)) { //就创建一个网站,并放入到池中 pool.put(type, new ConcreteWebSite(type)); } return (WebSite)pool.get(type); } //获取网站分类的总数(池中有多少个网站类型) public int getWebSiteCount() { return pool.size(); } }
客户端:
public class Client { public static void main(String[] args) { // 创建一个工厂类 WebSiteFactory factory = new WebSiteFactory(); // 客户要一个以新闻形式发布的网站 WebSite webSite1 = factory.getWebSiteCategory("新闻"); webSite1.use(new User("tom")); // 客户要一个以博客形式发布的网站 WebSite webSite2 = factory.getWebSiteCategory("博客"); webSite2.use(new User("jack")); // 客户要一个以博客形式发布的网站 WebSite webSite3 = factory.getWebSiteCategory("博客"); webSite3.use(new User("smith")); // 客户要一个以博客形式发布的网站 WebSite webSite4 = factory.getWebSiteCategory("博客"); webSite4.use(new User("king")); System.out.println("网站的分类共=" + factory.getWebSiteCount()); } }
5.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。
6.优点
⼤⼤减少对象的创建,降低系统的内存,使效率提⾼。
7.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。