设计模式学习笔记 --- 12.享元模式

2024-08-23 05:38

本文主要是介绍设计模式学习笔记 --- 12.享元模式,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

  • 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。我们通过创建5个对象来画出20个分布于不同位置的圆来掩饰这种模式;

  • 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在状态氛围很多组,当把外在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,如果则有返回,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,使用效率提高;

  • 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优化的性质,不应该随着内部状态的变化而变化,否则会造成系统的换乱;

  • 使用场景:

    • 1.系统有大量相似对象;

    • 2.需要缓存池的场景;

  • 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;

  • 实战:

    • 我们创建一个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Circle的HashMap,其中键名为Circle对象的颜色。无论何时接收到请求,都会创建一个特定颜色的圆。

    • ShapeFactory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使用ShapeFactory来获取Shape对象,它将向ShapeFactory传递信息(Red/Green/Blue/White),以便获取它所需对象的颜色;

 

 

package flyweight;/*** @author yangxin_ryan*/
public interface Shape {void draw();
}
package flyweight;/*** @author yangxin_ryan*/
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;}public void draw() {System.out.println("Circle: Draw() [Color : " + color + ", x : " + x + ", y : " + y + ", radius : " + radius);}
}
package flyweight;import java.util.HashMap;/*** @author yangxin_ryan*/
public class ShapeFactory {private static final HashMap<String, Shape> circleMap = new HashMap<String, Shape>();public static Shape getCirle(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;}
}
package flyweight;/*** @author yangxin_ryan*/
public class FlyweightPatternDemo {private static final String colors[] = {"Red", "Green", "Blue", "White", "Black"};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);}public static void main(String[] args) {for (int i=0; i < 20; ++i) {Circle circle = (Circle) ShapeFactory.getCirle(getRandomColor());circle.setX(getRandomX());circle.setY(getRandomY());circle.draw();}}
}

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