Java23种设计模式-结构型模式之享元模式

2024-04-25 17:52

本文主要是介绍Java23种设计模式-结构型模式之享元模式,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):主要用于减少创建大量相似对象时的内存占用通过共享对象,享元模式可以减少内存中对象的数量,从而提高程序性能。

角色
1.享元角色(Flyweight):享元对象包含了可以共享的内在状态。
2.享元工厂(Flyweight Factory):管理享元对象池,确保合理地共享享元对象。
3.客户端(Client):客户端使用享元工厂来获取享元对象,并与外部状态一起使用。

优点:
1.节省内存:通过共享已存在的对象,减少对象的创建数量,节省内存资源。
2.提高性能:减少了创建和销毁对象的开销,提高系统性能。
3.降低内存占用:避免了大量相似对象的存储。
4.更好的资源利用:有效地利用有限的资源。

缺点:
1.复杂性增加:需要额外的代码来管理享元对象,增加了系统的复杂性。
2.状态管理复杂:对象的状态可能会变得复杂,需要仔细处理。
3.线程安全性:在多线程环境下,需要考虑线程安全问题。
4.代码可读性降低:复杂的享元模式实现可能会降低代码的可读性。
5.维护困难:代码的复杂性增加可能导致维护困难。
6.限制灵活性:可能对系统的灵活性产生一定的限制。
7.依赖享元工厂:系统过于依赖享元工厂,可能导致耦合性增加。
8.性能权衡:在某些情况下,可能会因为享元的共享而导致一定的性能损失。
9.代码复杂度上升:实现享元模式可能会增加代码的复杂度和开发成本。
10.不易测试:复杂的结构可能使测试变得困难。

应用场景:
1.系统中存在大量相似的对象。
2.对象的创建和销毁开销较大。
3.内存资源有限,需要节省内存。

示例:ConcreteFlyweight 是享元角色,FlyweightFactory 是享元工厂,客户端通过工厂获取享元对象,并提供外在状态来使用它们

// 享元接口
public interface Flyweight {void operation(String extrinsicState);
}
// 具体享元类
public class ConcreteFlyweight implements Flyweight{private String intrinsicState;public ConcreteFlyweight(String intrinsicState) {this.intrinsicState = intrinsicState;}@Overridepublic void operation(String extrinsicState) {// 使用内在状态和外在状态执行操作System.out.println("操作: " + intrinsicState + " 附加状态: " + extrinsicState);}
}
//享元工厂
public class FlyweightFactory {private static HashMap<String, Flyweight> flyweights = new HashMap<>();public static Flyweight getFlyweight(String key) {if (!flyweights.containsKey(key)) {flyweights.put(key, new ConcreteFlyweight(key));}return flyweights.get(key);}
}
//客户端
public class Client {public static void main(String[] args) {Flyweight flyweight1 = FlyweightFactory.getFlyweight("shared intrinsic state 1");flyweight1.operation("extrinsic state 1");Flyweight flyweight2 = FlyweightFactory.getFlyweight("shared intrinsic state 2");flyweight2.operation("extrinsic state 2");}
}

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