设计模式之享元模式

Posted 2021-03-05 chenmz1995

 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，，解决系统性能问题。如数据库的连接池。

3）能够解决重复对象在内存中的浪费问题。当系统中有大量的相似对象的时候，需要缓冲池。不需要总是创建新对象，可以从缓冲池里拿。可以降低系统内存，同时提高效率。

4）享元模式的经典的应用场景就是池技术，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。

 享元模式的原理类图：

 

 

FlyweightFactory相当于一个缓冲池，里面有一个ConcreteFlyweight的集合，有ConcreteFlyweight的时候直接取，没有的话创建一个， 提供从池里获取对象的方法。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。UnshareCOncreteFlyWeight(不一定有)是不可共享的角色，一般不会出现在享元工厂。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。

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：指对象得以依赖的一个标记，是随环境改变而改变的、不可享的状态。

 

背景案例：有一个外包项目，给客户A做一个产品展示网站，客户A的朋友感觉不错，希望做这样的网站，只是要求有些不同

1）有客户要求以新闻的形式发布

2）有客户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

 

传统的方案：

 

 

相当于先把网站复制一份，然后i放到不同的服务器，然后根据不同的要求，进行定制修改。

 存在的问题分析：

这些网站相似度很高，都不是高访问量，如果分成多个虚拟空间处理，相当于会有很多相同的网站实例，造成服务器资源的浪费。

解决思路：整合到一个网站中，共享其相关的代码和数据，对于硬盘，内存，cpu和数据库空间等服务器资源都可以达成共享，减少服务器资源

====》引入享元模式(达到一种共享)

 

然后先画出项目的类图：

 

 

 

 

java 实现：

 

WebSite.java

public abstract class WebSite {
    public abstract void use(User user);
}

 

ConcreteWebSite.java

public class ConcreteWebSite extends WebSite {
    //共享的部分，内部状态
    private String type = "";

    public ConcreteWebSite(String type) {
        this.type = type;
    }

    @Override
    public void use(User user) {
        System.out.println("网站发布的形式为:" + type + " 在使用中...使用者是" + user.getName());
    }
}

WebSiteFactory.java

import java.util.HashMap;

public class WebSiteFactory {
    private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>();

    public WebSite getWebSiteCategory(String type) {
        if (!pool.containsKey(type)) {
            pool.put(type, new ConcreteWebSite(type));
        }
        return (WebSite) pool.get(type);
    }

    public int getWebSiteCount() {
        return pool.size();
    }
}

 

User.java

//享元模式中的外部状态, 不一样的用户作为参数传递进去
public class User {
    private String name;

    public User(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

 

Client.java

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个工厂类
        WebSiteFactory webSiteFactory = new WebSiteFactory();
        //客户要以一个以新闻形式发布的网站
        WebSite news1 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("新闻");
        news1.use(new User("tom"));

        WebSite blog1 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客");
        blog1.use(new User("smith"));

        WebSite news2 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("新闻");
        news2.use(new User("king"));

        WebSite blog2 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客");
        blog2.use(new User("james"));

        System.out.println(news1 == news2);
        System.out.println(blog1 == blog2);
        System.out.println(webSiteFactory.getWebSiteCount());

    }
}

 

样例输出：

网站发布的形式为:新闻 在使用中...使用者是tom
网站发布的形式为:博客 在使用中...使用者是smith
网站发布的形式为:新闻 在使用中...使用者是king
网站发布的形式为:博客 在使用中...使用者是james
true
true
2

 

享元模式在jdk integer中的使用：

public class IntegerTest {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Integer.valueOf(127) == Integer.valueOf(127));
        System.out.println(Integer.valueOf(200) == Integer.valueOf(200));
    }
}

输出：

true
false

 

integer.valueOf在-128  -  127的范围时候是从缓存池直接获取。如果不是的话，则new integer创建一个。

idea中打开class文件如下：

public static Integer valueOf(int i) {
    return i >= -128 && i <= Integer.IntegerCache.high ? Integer.IntegerCache.cache[i + 128] : new Integer(i);
}