Java設計模式之享元模式
本文介紹了Java設計模式之享元模式,供大家參考,具體內容如下
1、關于享元模式
享元模式有點類似于單例模式,都是只生成一個對象被共享使用。享元模式主要目的就是讓多個對象實現(xiàn)共享,減少不會要額內存消耗,將多個對同一對象的訪問集中起來,不必為每個訪問者創(chuàng)建一個單獨的對象,以此來降低內存的消耗。
2、享元模式結構圖

因為享元模式結構比較復雜,一般結合工廠模式一起使用,在它的結構圖中包含了一個享元工廠類。
在享元模式結構圖中包含如下幾個角色:
Flyweight(抽象享元類):通常是一個接口或抽象類,在抽象享元類中聲明了具體享元類公共的方法,這些方法可以向外界提供享元對象的內部數(shù)據(jù)(內部狀態(tài)),同時也可以通過這些方法來設置外部數(shù)據(jù)(外部狀態(tài))。
ConcreteFlyweight(具體享元類):它實現(xiàn)了抽象享元類,其實例稱為享元對象;在具體享元類中為內部狀態(tài)提供了存儲空間。通常我們可以結合單例模式來設計具體享元類,為每一個具體享元類提供唯一的享元對象。
UnsharedConcreteFlyweight(非共享具體享元類):并不是所有的抽象享元類的子類都需要被共享,不能被共享的子類可設計為非共享具體享元類;當需要一個非共享具體享元類的對象時可以直接通過實例化創(chuàng)建。
FlyweightFactory(享元工廠類):享元工廠類用于創(chuàng)建并管理享元對象,它針對抽象享元類編程,將各種類型的具體享元對象存儲在一個享元池中,享元池一般設計為一個存儲“鍵值對”的集合(也可以是其他類型的集合),可以結合工廠模式進行設計;當用戶請求一個具體享元對象時,享元工廠提供一個存儲在享元池中已創(chuàng)建的實例或者創(chuàng)建一個新的實例(如果不存在的話),返回新創(chuàng)建的實例并將其存儲在享元池中。
3、享元模式的實現(xiàn)
在享元模式中引入了享元工廠類,享元工廠類的作用在于提供一個用于存儲享元對象的享元池,當用戶需要對象時,首先從享元池中獲取,如果享元池中不存在,則創(chuàng)建一個新的享元對象返回給用戶,并在享元池中保存該新增對象。
接下來,實現(xiàn)一個登陸的享元模式。
1、用戶類
/**
* 用戶類
* @author 董秀才
*
*/
public class User {
private String username; // 用戶名
private String password; // 密碼
public User(String username,String password) {
this.username = username;
this.password = password;
}
public String getUsername() {
return username;
}
public void setUsername(String username) {
this.username = username;
}
public String getPassword() {
return password;
}
public void setPassword(String password) {
this.password = password;
}
}
2、抽象的登陸者(抽象享元類)
/**
* 登陸者--抽象享元類
* @author 董秀才
*
*/
public abstract class Loginer {
//登陸--享元類公共方法
public abstract void login(User user);
}
3、具體的登陸者(具體享元類)
/**
* 具體享元類
* @author 董秀才
*
*/
public class ConcreteLoginer extends Loginer{
// 登陸者憑證
private String loginerKey = "";
public ConcreteLoginer(String loginerKey) {
this.loginerKey = loginerKey;
}
@Override
public void login(User user) {
System.out.println("登陸者憑證:" + this.loginerKey+",用戶名:" + user.getUsername() + ",密碼:" + user.getPassword());
}
}
4、具體登陸者的工廠類(享元工廠類)
/**
* 享元工廠類
* @author 董秀才
*
*/
public class ConcreteLoginerFactory {
// map充當對象享元池
private static Map<String,ConcreteLoginer> loginerMap = new HashMap<String, ConcreteLoginer>();
public static ConcreteLoginer getConcreteLoginer(String key) {
// 從享元池中拿 登陸者對象
ConcreteLoginer concreteLoginer = loginerMap.get(key);
// 如果享元池中沒有此對象
if(concreteLoginer == null) {
// 創(chuàng)建對象
concreteLoginer = new ConcreteLoginer(key);
// 存到享元池中
loginerMap.put(key, concreteLoginer);
}
// 返回對象
return concreteLoginer;
}
// 返回享元池對象數(shù)量
public static int getSize() {
return loginerMap.size();
}
}
5、測試類
/**
* 博客測試類
* @author 董秀才
*
*/
public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
// 去工廠拿對象
ConcreteLoginer concreteLoginer_1 = ConcreteLoginerFactory.getConcreteLoginer("csdn");
concreteLoginer_1.login(new User("董秀才","123456"));
ConcreteLoginer concreteLoginer_2 = ConcreteLoginerFactory.getConcreteLoginer("csdn");
concreteLoginer_2.login(new User("董秀才","123456"));
ConcreteLoginer concreteLoginer_3 = ConcreteLoginerFactory.getConcreteLoginer("csdn");
concreteLoginer_3.login(new User("董秀才","123456"));
// 測試是否是同一個對象
System.out.println("是否是同一個對象:" + ((concreteLoginer_1==concreteLoginer_2)&&(concreteLoginer_2 == concreteLoginer_3)));
// 第二登陸者
ConcreteLoginer concreteLoginer_4 = ConcreteLoginerFactory.getConcreteLoginer("博客園");
concreteLoginer_4.login(new User("董才才","654321"));
ConcreteLoginer concreteLoginer_5 = ConcreteLoginerFactory.getConcreteLoginer("博客園");
concreteLoginer_5.login(new User("董才才","654321"));
ConcreteLoginer concreteLoginer_6 = ConcreteLoginerFactory.getConcreteLoginer("博客園");
concreteLoginer_6.login(new User("董才才","654321"));
System.out.println("是否是同一個對象:" + ((concreteLoginer_4==concreteLoginer_5)&&(concreteLoginer_5 == concreteLoginer_6)));
// 工廠類中享元池中對象數(shù)量
System.out.println("享元池size:" + ConcreteLoginerFactory.getSize());
}
}
6、運行結果

4、總結
從上面代碼和運行結果這可以看到,同一個登陸者登陸時是 "享" 用同一個登陸者對象。在享元對象池中只有兩個對象。
享元模式優(yōu)點
享元模式的外部狀態(tài)相對獨立,使得對象可以在不同的環(huán)境中被復用(共享對象可以適應不同的外部環(huán)境)
享元模式可共享相同或相似的細粒度對象,從而減少了內存消耗,同時降低了對象創(chuàng)建與垃圾回收的開銷
享元模式缺點
外部狀態(tài)由客戶端保存,共享對象讀取外部狀態(tài)的開銷可能比較大
享元模式要求將內部狀態(tài)與外部狀態(tài)分離,這使得程序的邏輯復雜化,同時也增加了狀態(tài)維護成本
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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