基本介绍:
- 享元模式(Flyweight Pattern)也叫蝇量模式,运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
- 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
- 享元模式能解决重复对象的内存浪费问题。当系统中有大量相似对象,需要缓冲池时,不需要总是创建新对象,可以从缓冲池里拿,这样可以降低系统内存,同时提高效率
- 享元模式经典的应用场景就是池化技术,String常量池、数据库连接池、缓冲池等都是享元模式的应用,享元模式是池化技术的重要实现方式
享元模式类图:
享元模式的角色:
- Flyweight是抽象的享元角色,它是产品的抽象类,同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现
- 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
- UnSharedConcreteFlyweight是不可共享的角色,一般不会出现在享元工厂
- 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
内部状态和外部状态:
- 享元模式提出了两个要求:细粒度和共享对象。这里就涉及到内部状态和外部状态了,也就是将对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态
- 内部状态指对象共享出来的信息,存储在享元对象内部且不会随环境的改变而改变
- 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
- 举个例子:围棋理论上有361个空位可以放棋子,每盘棋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,如果用享元模式来处理棋子,那么棋子对象就可以减少到只有两个实例,这样就很好的解决了对象的开销问题
代码示例:
public abstract class WebSite {
public abstract void use();
}
public class ConcreteWebSite extends WebSite {
/**
* 网站的发布类型
*/
private String type;
public ConcreteWebSite(String type){
this.type = type;
}
@Override
public void use() {
System.out.println("网站的发布形式:" + type);
}
}
public class WebSiteFactory {
/**
* 集合,充当池的作用
*/
private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>();
public WebSite getWebSiteCategory(String type){
if (!pool.containsKey(type)){
pool.put(type, new ConcreteWebSite(type));
}
return pool.get(type);
}
public Integer getWebSiteCount(){
return pool.size();
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
WebSiteFactory factory = new WebSiteFactory();
WebSite webSite1 = factory.getWebSiteCategory("新闻");
webSite1.use();
WebSite webSite2 = factory.getWebSiteCategory("博客");
webSite2.use();
WebSite webSite3 = factory.getWebSiteCategory("新闻");
webSite3.use();
System.out.println(factory.getWebSiteCount());
}
}
注意事项和细节:
- 在享元模式这样理解,“享”表示共享,“元”表示对象
- 系统中有大量对象,这些对象消耗大量内存,并且对象的状态大部分可以外部化时,可以考虑选用享元模式
- 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,用 HashMap/HashTable 存储
- 享元模式大大减少了对象的创建,降低了程序内存的占用,提高效率
- 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,而外部状态具有固化特性,不应该随着内部状态的改变而改变,这是需要注意的地方
- 使用享元模式,注意划分内部状态和外部状态,并且需要有一个工厂类加以控制
- 享元模式经典的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