[工作中的设计模式]享元模式模式FlyWeight

Posted 2020-06-13

一、模式解析

Flyweight在拳击比赛中指最轻量级，即“蝇量级”或“雨量级”，这里选择使用“享元模式”的意译，是因为这样更能反映模式的用意。享元模式是对象的结构模式。享元模式以共享的方式高效地支持大量的细粒度对象。

享元模式：主要为了在创建对象时，对共有对象以缓存的方式进行保存，对外部对象进行单独创建

模式要点：

1、享元模式中的对象分为两部分：共性部分和个性化部分，共性部分就是每个对象都一致的或者多个对象可以共享的部分，个性化部分指差异比较大，每个类均不同的部分

2、共性部分的抽象就是此模式介绍的享元对象

3、享元对象一般通过一个享元工厂进行创建和保存

4、享元工厂根据享元对象的多少，实现一个单例或者多例模式，来创建享元对象

5、享元对象可以预先设定好在享元工厂里，也可以创建一个集合，每次创建对象时，查看享元对象是否存在，不存在则进行添加

二、模式代码

1、创建享元接口

package flyweight.patten;
//享元接口
public interface FlyWeight {

    public void opertion();
}

2、创建具体享元类

package flyweight.patten;

public class ConcreteFlyWeight implements FlyWeight {
    public String name;
    public ConcreteFlyWeight(String name){
        this.name=name;
    }
    @Override
    public void opertion() {
        System.out.println("执行享元类");
    }
}

3、创建享元工厂

package flyweight.patten;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

//享元工厂，为客户端提供享元类
public class FlyWeightFactory {
    
    //使用内部map，保证享元对象只被创建一次
    private Map<String,FlyWeight> map=new HashMap<String,FlyWeight>();
    
    public FlyWeight getFlyWeight(String name){
        FlyWeight flyWeight=map.get(name);
        if(map.get(name)==null||map.get(name).equals("")){
            flyWeight=new ConcreteFlyWeight(name);
            map.put(name, flyWeight);
        }
        return flyWeight;
    }

}

5、客户端

package flyweight.patten;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        FlyWeightFactory factory=new FlyWeightFactory();
        FlyWeight flyWeight1=factory.getFlyWeight("张三");
        FlyWeight flyWeight2=factory.getFlyWeight("李四");
        FlyWeight flyWeight3=factory.getFlyWeight("张三");
        System.out.println(flyWeight1==flyWeight2);
        System.out.println(flyWeight1==flyWeight3);
    }
}

6、执行结果，可以看到，如果姓名相同，每次引用的享元对象都是一样的，符合多例模式

false
true

注：此模式的标准代码为单纯的享元模式，并不完全符合我们上边的模式要点，因为他创建的对象参数全部为享元内容，所以我们在后边的实例中编写一个完全的享元模式代码。

三、应用场景

享元模式的应用比较广泛，类似与数据库的外键关联关系，所以我们以工作中最常见的银行卡举例：

　　客户账户属性分为：银行卡种类，银行卡名称，银行卡号，余额，客户姓名等因素。在创建卡对象时候，由于卡种类和名称对于每个银行仅有几种，所以创建一个享元对象进行保存。

四、模式代码

1、创建银行卡类，也就是享元对象

package flyweight.example;
/**
 * 卡类型
 * @author lenovo
 *
 */
public class Card {
    private String cardType;
    private String cardName;
    public String getCardName() {
        return cardName;
    }

    public void setCardName(String cardName) {
        this.cardName = cardName;
    }

    public String getCardType() {
        return cardType;
    }

    public void setCardType(String cardType) {
        this.cardType = cardType;
    }    
    public Card(String cardType,String cardName){
        this.cardType=cardType;
        this.cardName=cardName;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "CardType [cardType=" + cardType + ", cardName=" + cardName + "]";
    }
    
}

2、创建账户接口

package flyweight.example;
/**
 * 账户接口
 * @author lenovo
 *
 */
public interface CountInterface {
    /**
     * 显示卡内容
     */
    public void show() ;
}

 

3、创建账户类

package flyweight.example;

import java.math.BigDecimal;

/**
 * 具体账户属性
 * @author lenovo
 *
 */
public class ConcreteCount implements CountInterface {
    private String cardNo;
    private BigDecimal balance;
    private Card card;
    /**
     * 根据参数创建用户对象
     * @param cardNo
     * @param balance
     * @param cardType
     */
    public ConcreteCount(String cardNo, BigDecimal balance, Card card) {
        this.cardNo = cardNo;
        this.balance = balance;
        this.card = card;
    }



    @Override
    public String toString() {
        return "ConcreteCount [cardNo=" + cardNo + ", balance=" + balance + ", card=" + card + "]";
    }



    @Override
    public void show() {
        System.out.println(this.toString());

    }

}

5、创建享元工厂，享元工厂返回客户账户实例，在创建客户账户时，首先判断卡属性是否存在，存在就直接从享元对象中获取卡属性，否则创建新的卡

package flyweight.example;

import java.math.BigDecimal;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;


/**
 * 享元工厂，主要用于创建对象
 * @author lenovo
 *
 */
public class CountFactory {
    //保存享元对象的map
    Map<String,Card> cardTypeMap=new HashMap<String, Card>();
    
    public ConcreteCount getConcreteCount(String cardNo, BigDecimal balance,String cardType,String cardName){
        
        Card card=null;
        //判断享元对象是否已经存在，如果存在则使用，不存在则额外创建
        if(cardTypeMap.get(cardType+cardName)!=null){
            card=cardTypeMap.get(cardType+cardName);
        }else {
            card=new Card(cardType, cardName);
            cardTypeMap.put(cardType+cardName, card);
        }
        
        return new ConcreteCount(cardNo, balance, card);
        
    }
}

 

5、客户端

package flyweight.example;

import java.math.BigDecimal;

public class CardTest {

    /**
     * 测试享元模式
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        CountFactory factory=new CountFactory();
        ConcreteCount count=factory.getConcreteCount("001", new BigDecimal(100), "1", "信用卡");
        ConcreteCount count2=factory.getConcreteCount("002", new BigDecimal(200), "2", "借记卡");
        ConcreteCount count3=factory.getConcreteCount("003", new BigDecimal(300), "1", "信用卡");
        ConcreteCount count4=factory.getConcreteCount("004", new BigDecimal(400), "2", "借记卡");
        
        count.show();
        count2.show();
        count3.show();
        count4.show();
        
    }

}

6、结果

ConcreteCount [cardNo=001, balance=100, card=CardType [cardType=1, cardName=信用卡]]
ConcreteCount [cardNo=002, balance=200, card=CardType [cardType=2, cardName=借记卡]]
ConcreteCount [cardNo=003, balance=300, card=CardType [cardType=1, cardName=信用卡]]
ConcreteCount [cardNo=004, balance=400, card=CardType [cardType=2, cardName=借记卡]]

五、解析

如同第三部分所说，享元模式大都是以数据库外键形式体现在系统中，所以在系统中使用享元思想的很多，但是使用享元对象标准模式写法的还是比较少，所以设计模式还是要注重思想。