设计模式学习笔记 --- 12.享元模式

本文主要是介绍设计模式学习笔记 --- 12.享元模式，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！

享元模式（Flyweight Pattern）主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式，它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构方式；
享元模式尝试重用现有的同类对象，如果未找到匹配的对象，则创建新对象。我们通过创建5个对象来画出20个分布于不同位置的圆来掩饰这种模式；
意图：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象；
主要解决：在有大量对象时，有可能会造成内存溢出，我们把其中共同的部分抽象出来，如果有相同的业务请求，直接返回在内存中已有的对象，避免重新创建；
何时使用：
- 1.系统中有大量对象；
- 2.这些对象消耗大量内存；
- 3.这些对象的状态大部分可以外部化；
- 4.这些对象可以按照内在状态氛围很多组，当把外在对象从对象中剔除出来时，每一组对象都可以用一个对象来代替；
- 5.系统不依赖于这些对象身份，这些对象是不可分辨的；
如何解决：
- 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；
关键代码：用HashMap存储这些对象；
应用实例：
- 1.Java中的String，如果则有返回，如果没有则创建一个字符串保存在字符串缓存池里面；
- 2.数据库的数据池；
优点：大大减少对象的创建，降低系统的内存，使用效率提高；
缺点：提高了系统的复杂度，需要分离出外部状态和内部状态，而且外部状态具有固优化的性质，不应该随着内部状态的变化而变化，否则会造成系统的换乱；
使用场景：
- 1.系统有大量相似对象；
- 2.需要缓存池的场景；
注意事项：
- 1.注意划分外部状态和内部状态，否则可能会引起线程安全问题；
- 2.这些类必须有一个工厂对象加以控制；
实战：
- 我们创建一个Shape接口和实现了Shape接口的实体类Circle，下一步是定义工厂类ShapeFactory;
- ShapeFactory有一个Circle的HashMap，其中键名为Circle对象的颜色。无论何时接收到请求，都会创建一个特定颜色的圆。
- ShapeFactory检查它的HashMap中的Circle对象，如果找到Circle对象，则返回该对象，否则将创建一个存储在HashMap中以备后续使用的新对象，并把该对象返回到客户端；
- FlyWeightPatternDemo使用ShapeFactory来获取Shape对象，它将向ShapeFactory传递信息（Red/Green/Blue/White），以便获取它所需对象的颜色；

package flyweight;/*** @author yangxin_ryan*/
public interface Shape {void draw();
}

package flyweight;/*** @author yangxin_ryan*/
public class Circle implements Shape {private String color;private int x;private int y;private int radius;public Circle(String color) {this.color = color;}public void setX(int x) {this.x = x;}public void setY(int y) {this.y = y;}public void setRadius(int radius) {this.radius = radius;}public void draw() {System.out.println("Circle: Draw() [Color : " + color + ", x : " + x + ", y : " + y + ", radius : " + radius);}
}

package flyweight;import java.util.HashMap;/*** @author yangxin_ryan*/
public class ShapeFactory {private static final HashMap<String, Shape> circleMap = new HashMap<String, Shape>();public static Shape getCirle(String color) {Circle circle = (Circle)circleMap.get(color);if (circle == null) {circle = new Circle(color);circleMap.put(color, circle);System.out.println("Creating circle of color : " + color);}return circle;}
}

package flyweight;/*** @author yangxin_ryan*/
public class FlyweightPatternDemo {private static final String colors[] = {"Red", "Green", "Blue", "White", "Black"};private static String getRandomColor() {return colors[(int)(Math.random() * colors.length)];}private static int getRandomX() {return (int)(Math.random() * 100);}private static int getRandomY() {return (int)(Math.random() * 100);}public static void main(String[] args) {for (int i=0; i < 20; ++i) {Circle circle = (Circle) ShapeFactory.getCirle(getRandomColor());circle.setX(getRandomX());circle.setY(getRandomY());circle.draw();}}
}