Java设计模式（13）：享元模式（蝇量模式）

本文主要是介绍Java设计模式（13）：享元模式（蝇量模式），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！

13，享元模式（FlyWeight）

13.1，问题引入

13.1.1，展示网站项目需求

​ 小型的外包项目，给客户A做一个产品展示网站，客户A的朋友觉得效果不错，也需要这样的产品展示网站，但是需求有些变化：

• 有客户要求以新闻的形式发布
• 有客户要求以博客的形式发布
• 有客户要求以微信小程序的形式发布

13.1.2，传统方式解决网站项目

• 直接将项目复制一份，根据不同客户的需求，进行定制化修改
  

13.1.3，问题分析

• 需要的网站相似度很高，而且都不是高访问量网站，如果分成多个虚拟机进行部署，相当于一个相同网站的实例有很多，造成服务器资源浪费
• 可以将代码和数据整合到一个网站中，对于硬盘，内存，CPU等资源进行共享，减少服务器资源

13.2，享元模式基本概述

• 享元模式，也叫蝇量模式：运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象。“享”表示共享，“元”表示对象
• 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，里面都是已经创建好的数据库连接对象，这些连接对象在我们需要的时候可以直接拿来用，避免重新创建，如果没有我们需要的，则新创建一个
• 享元模型能够解决重复对象的内存浪费问题，当系统中存在大量的对象需要缓冲池时。不需要不断的创建新对象，可以直接从缓冲池中拿。可以降低系统内存，提升效率。如JVM中的常量池
• 在JDK中的应用，Integer的缓存池-127~127

13.3，类图

• FlyWeightFactory：享元工厂，用于提供一个池容器，并从池中获取对象的方法
• IFlyWeight：享元抽象接口，提供产品的抽象接口，并同时定义出对象内部状态和外部状态的接口和实现
• FlyWeight：具体享元角色，共享的角色，即具体的产品类，实现内部状态，内部状态角色是被享元工厂托管的角色
• UnsharedFlyWeight：特殊享元角色，不可共享的角色，实现外部状态，该部分不会被享元工厂托管

13.4，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，这就涉及到内部状态和外部状态了
• 内部状态是对象共享出来的信息，存储在享元对象内并不会随着环境的不同而改变
• 外部状态是对象得以依赖的一个标记，随环境改变而改变，不可共享的状态
• 举例：围棋理论上是有361个空位可以放棋子，每盘棋都有可能有两三百个棋子产生，因为内存空间有限，一台服务器很难支撑更多的玩家玩围棋游戏，如果用享元模式来处理棋子，则棋子对象减少到两个，空棋盘共用，具体的棋盘布局是特殊角色

13.5，代码实现

• IFlyWeight：享元角色顶层类

  package com.self.designmode.flyweight;/*** 享元模式顶层接口* @author PJ_ZHANG* @create 2020-08-22 21:16**/
  public interface IFlyWeight {void use();void setUnsharedFlyWeight(UnsharedFlyWeight unsharedFlyWeight);}
  

• FlyWeight：具体角色

  package com.self.designmode.flyweight;/*** 享元模式: 具体角色* @author PJ_ZHANG* @create 2020-08-22 21:20**/
  public class FlyWeight implements IFlyWeight {private String type = "";private UnsharedFlyWeight unsharedFlyWeight = null;public FlyWeight(String type) {this.type = type;}@Overridepublic void use() {System.out.println("享元具体角色: " + type);if (null != unsharedFlyWeight) {unsharedFlyWeight.use();}}@Overridepublic void setUnsharedFlyWeight(UnsharedFlyWeight unsharedFlyWeight) {this.unsharedFlyWeight = unsharedFlyWeight;}}
  

• UnsharedFlyWeight：特殊角色

  package com.self.designmode.flyweight;/*** 享元模式: 特殊角色* @author PJ_ZHANG* @create 2020-08-22 21:26**/
  public class UnsharedFlyWeight implements IFlyWeight {private String type = "";private UnsharedFlyWeight unsharedFlyWeight = null;public UnsharedFlyWeight(String type) {this.type = type;}@Overridepublic void use() {System.out.println("享元特殊角色: " + type);if (null != unsharedFlyWeight) {unsharedFlyWeight.use();}}@Overridepublic void setUnsharedFlyWeight(UnsharedFlyWeight unsharedFlyWeight) {this.unsharedFlyWeight = unsharedFlyWeight;}}
  

• FlyWeightFactory：享元工厂

  package com.self.designmode.flyweight;import java.util.Map;
  import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;/*** 享元工厂, 获取具体享元角色* @author PJ_ZHANG* @create 2020-08-22 21:16**/
  public class FlyWeightFactory {private static Map<String, FlyWeight> map = new ConcurrentHashMap<>(16);private static Map<String, UnsharedFlyWeight> unsharedMap = new ConcurrentHashMap<>(16);public static FlyWeight getFlyWeight(String type) {if (!map.containsKey(type)) {map.put(type, new FlyWeight(type));}return map.get(type);}public static UnsharedFlyWeight getUnsharedFlyWeight(String type) {if (!unsharedMap.containsKey(type)) {unsharedMap.put(type, new UnsharedFlyWeight(type));}return unsharedMap.get(type);}}
  

• Client：客户端

  package com.self.designmode.flyweight;/*** 享元模式* @author PJ_ZHANG* @create 2020-08-22 21:02**/
  public class Client {public static void main(String[] args) {FlyWeight flyWeight = FlyWeightFactory.getFlyWeight("新闻");UnsharedFlyWeight unsharedFlyWeight = FlyWeightFactory.getUnsharedFlyWeight("特殊");flyWeight.setUnsharedFlyWeight(unsharedFlyWeight);flyWeight.use();System.out.println("----------------------------");flyWeight = FlyWeightFactory.getFlyWeight("博客");unsharedFlyWeight = FlyWeightFactory.getUnsharedFlyWeight("特殊");flyWeight.setUnsharedFlyWeight(unsharedFlyWeight);flyWeight.use();System.out.println("----------------------------");flyWeight = FlyWeightFactory.getFlyWeight("小程序");unsharedFlyWeight = FlyWeightFactory.getUnsharedFlyWeight("特殊");flyWeight.setUnsharedFlyWeight(unsharedFlyWeight);flyWeight.use();System.out.println("----------------------------");}}
  

13.6，注意事项及细节

• 当系统中存在大量对象，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，可以考虑使用享元模式
• 享元模式可以大大减少对象的创建，降低了程序内存的占用，提高效率
• 享元模式提高了系统复杂度。需要分离出内部状态和外部状态，外部状态具有固化特性，不会随着内部状态的改变而改变，这是使用享元模式需要注意的问题
• 享元模式的经典使用场景：String常量池，数据库连接池，线程池

这篇关于Java设计模式（13）：享元模式（蝇量模式）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

---