设计模式结构型享元模式

Posted 2022-11-27 lisin-lee-cooper

一.概述

1.1 概述
运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复用。它通过共享已经存在的对象来大幅度减少需要创建的对象数量、避免大量相似对象的开销，从而提高系统资源的利用率。
1.2 结构
享元（Flyweight ）模式中存在以下两种状态：
内部状态，即不会随着环境的改变而改变的可共享部分。
外部状态，指随环境改变而改变的不可以共享的部分。享元模式的实现

享元模式的主要有以下角色：
抽象享元角色（Flyweight）：通常是一个接口或抽象类，在抽象享元类中声明了具体享元类公共的方法，这些方法可以向外界提供享元对象的内部数据（内部状态），同时也可以通过这些方法来设置外部数据（外部状态）。
具体享元（Concrete Flyweight）角色 ：它实现了抽象享元类，称为享元对象；在具体享元类中为内部状态提供了存储空间。通常我们可以结合单例模式来设计具体享元类，为每一个具体享元类提供唯一的享元对象。
非享元（Unsharable Flyweight)角色 ：并不是所有的抽象享元类的子类都需要被共享，不能被共享的子类可设计为非共享具体享元类；当需要一个非共享具体享元类的对象时可以直接通过实例化创建。
享元工厂（Flyweight Factory）角色 ：负责创建和管理享元角色。当客户对象请求一个享元对象时，享元工厂检査系统中是否存在符合要求的享元对象，如果存在则提供给客户；如果不存在的话，则创建一个新的享元对象。

二.场景

在俄罗斯方块这个游戏中，每个不同的方块都是一个实例对象，这些对象就要占用很多的内存空间，下面利用享元模式进行实现

三.类图及实现

public abstract class AbstractBox 
    private String color;
    public abstract String getShape();

    public void setColor(String color)
        this.color = color;
    

    public void display() 
        System.out.println("方块形状：" + this.getShape() + " 颜色：" + color);
    

public class IBox extends AbstractBox 
    @Override
    public String getShape() 
        return "I";
    

public class LBox extends AbstractBox 
    @Override
    public String getShape() 
        return "L";
    

public class OBox extends AbstractBox 
    @Override
    public String getShape() 
        return "O";
    

public class BoxFactory 

    private static HashMap<String, AbstractBox> map;

    private BoxFactory() 
        map = new HashMap<String, AbstractBox>();
        AbstractBox iBox = new IBox();
        AbstractBox lBox = new LBox();
        AbstractBox oBox = new OBox();
        map.put("I", iBox);
        map.put("L", lBox);
        map.put("O", oBox);
    

    public static final BoxFactory getInstance() 
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    

    private static class SingletonHolder 
        private static final BoxFactory INSTANCE = new BoxFactory();
    

    public AbstractBox getBox(String key) 
        return map.get(key);
    

public class FlyweightMain 

    public static void main(String[] args) 
        AbstractBox o1 = BoxFactory.getInstance().getBox("O");
        o1.setColor("blue");
        AbstractBox o2 = BoxFactory.getInstance().getBox("O");
        o2.setColor("red");

        o1.display();
        o2.display();

        System.out.println("01==02" + (o1 == o2));
    

四.JDK源码应用

Integer类使用了享元模式。缓存-128到127的📄