基于享元模式实现连接池

2024-04-25 00:12
文章标签 实现 模式 享元 连接池

本文主要是介绍基于享元模式实现连接池,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

结构

享元(Flyweight )模式中存在以下两种状态:

1. 内部状态,即不会随着环境的改变而改变的可共享部分。

2. 外部状态,指随环境改变而改变的不可以共享的部分。享元模式的实现要领就是区分应用中的这两 种状态,并将外部状态外部化。

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。

优缺点

优点:

  • 极大减少内存中相似或相同对象数量,节约系统资源,提供系统性能
  • 享元模式中的外部状态相对独立,且不影响内部状态

缺点:

为了使对象可以共享,需要将享元对象的部分状态外部化,分离内部状态和外部状态,使程序逻辑复杂

适用场景:

  • 一个系统有大量相同或者相似的对象,造成内存的大量耗费。
  • 对象的大部分状态都可以外部化,可以将这些外部状态传入对象中。
  • 在使用享元模式时需要维护一个存储享元对象的享元池,而这需要耗费一定的系统资源,因此,应 当在需要多次重复使用享元对象时才值得使用享元模式。
public class Pool {//1. 连接池大小private final int poolSize;//2. 连接对象数组private Connection[] connections;//3. 连接池状态数组 0空闲 1繁忙 因为要多线程修改,所以要保证线程安全private AtomicIntegerArray states;public Pool(int poolSize){this.poolSize = poolSize;this.connections = new Connection[poolSize];this.states = new AtomicIntegerArray(new int[poolSize]);for (int i = 0; i < poolSize; i++) {//MockConnection 实现于 Connectionconnections[i] = new MockConnection();}}//借连接public Connection borrow(){while(true){for (int i = 0; i < poolSize; i++) {//获取空闲连接if(states.get(i) == 0){if(states.compareAndSet(i,0,1)){System.out.println("borrow:"+connections[i]);return connections[i];}}}// 如果没有空闲连接,当前线程进入等待synchronized (this){try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}//归还连接public void free(Connection conn){for(int i = 0;i < poolSize;i++){if(connections[i] == conn){states.set(i,0);synchronized (this){System.out.println("free:"+conn);this.notifyAll();}break;}}}public static void main(String[] args) {Pool pool = new Pool(2);for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread( ()->{Connection conn = pool.borrow();try {Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}pool.free(conn);}).start();}}
}

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http://www.chinasem.cn/article/933220

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