设计模式之享元模式

九转成圣

发布于 2024-04-10 17:11:30

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享元模式（Flyweight）

定义

通过共享技术，有效地支持大量细粒度的对象。

什么是细粒度对象?一个对象内部包含了多个其他对象?内部包含的对象共享?

使用场景

大量相似对象的情况： 当一个应用程序使用大量相似对象，且这些对象可以被共享时，使用享元模式可以减少内存占用。典型的例子是文本编辑器中的字符对象，其中相同字符只需创建一次并共享。

缓存： 享元模式可以用于实现缓存，特别是在需要频繁访问、计算成本高昂的数据时。将已经计算好的数据缓存起来，并在需要时重用，可以提高系统的性能。

连接池： 在数据库连接池、线程池等资源池的设计中，享元模式也经常被应用。共享可用的连接或线程对象，避免频繁地创建和销毁。

作用

提高性能:生成对象成本比较高,生成之后缓存起来
降低内存消耗:能用一个对象就别创建两个对象

主要角色

Flyweight:享元接口
ConcreteFlyweight:具体的要被共享的对象
FlyweightFactory:负责给客户端提供共享对象的工厂
UnshareConcreteFlyweight:当不需要共享对象时，但是又需要以统一接口处理此对象，就可以添加这个角色

类图

示例代码

public interface CharFlyweight<CharFlyweight> {
    int compareTo(CharFlyweight o);
}

public class Character implements CharFlyweight<Character> {
    private final char value;

    public Character(char value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public int compareTo(Character anotherCharacter) {
        return this.value - anotherCharacter.value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        char buf[] = {value};
        return String.valueOf(buf);
    }

}

public class CharFactory {
    private static final Map<java.lang.Character, Character> charPool = new HashMap<>();

    public static CharFlyweight getCharacter(char value) {
        if (!charPool.containsKey(value)) {
            charPool.put(value, new Character(value));
        }
        System.out.println(charPool.size());
        return charPool.get(value);
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder content = new StringBuilder()
                .append(CharFactory.getCharacter('H'))
                .append(CharFactory.getCharacter('e'))
                .append(CharFactory.getCharacter('l'))
                .append(CharFactory.getCharacter('l'))
                .append(CharFactory.getCharacter('o'));
        System.out.println("content = " + content);

    }
}