Java设计模式（9）享元模式

Jensen_97

发布于 2024-04-18 13:04:13

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前言

在软件开发的世界里，设计模式如同一本精妙的编码诗集，已经成为一种标准的编程实践。在Java编程中，设计模式很重要。是软件开发中广泛应用的一种编程方法，它可以帮助开发人员更快地编写出高效、可靠和可维护的代码。本人将制作一个关于Java设计模式的系列文章，总共23种设计模式将以一篇一篇文章讲解，代码笔记已开源：Gitee点击跳转。在上一篇《Java设计模式（8）外观模式》文章中，我们介绍了外观模式。本文是这个系列的第九篇章，我们将讲解一下享元模式的实现方式、应用场景以及它的用途。

享元模式

享元模式是一种结构型设计模式，是通过共享对象来减少内存使用和提高性能。在该模式中，对象分为内部状态和外部状态，其中内部状态是可共享的，而外部状态是不可共享的。通过共享内部状态，可以减少系统中重复对象的数量，从而减少内存消耗。

使用场景

当一个应用程序使用大量相似对象时，享元模式可以帮助减少内存消耗。
当对象的大部分状态可以外部化并且可以在多个对象中共享时，可以考虑使用享元模式。
当需要频繁创建和销毁对象，且创建对象的代价比维护对象的代价高时，可以使用享元模式来减少创建对象的数量。

代码实现

使用享元模式实现内外部状态描述；定义一个Flyweight接口

/**
 * 享元接口
 * @author Jensen
 * @date 2024-02-28
 * */
public interface Flyweight {
    void operation(String state);
}

创建 FlyweightImpl类 并实现状态的具体操作

public class FlyweightImpl implements Flyweight {
    private final String innerState;

    public FlyweightImpl(String innerState) {
        this.innerState = innerState;
    }

    @Override
    public void operation(String state) {
        System.out.println("外部状态是："+state+","+"内部状态是："+innerState);
    }
}

随后创建享元工厂类 FlyweightFactory 它负责管理 Flyweight 对象的创建和共享。

/**
 * 享元工厂
 * @author Jensen
 * @date 2024-02-28
 * */
public class FlyweightFactory {
    private final Map<String,Flyweight> flyweightMap = new HashMap<>();
    public Flyweight getFlyweight(String k){
        return flyweightMap.computeIfAbsent(k, FlyweightImpl::new);
    }
}

测试使用

System.out.println("------------------------------享元模式-----------------------------");
FlyweightFactory flyweightFactory = new FlyweightFactory();
Flyweight anxiety = flyweightFactory.getFlyweight("焦虑");
anxiety.operation("平淡");
anxiety.operation("开朗");

这里就简单的实现内部状态是可共享的，而外部状态是不可共享的；外部状态不管怎么变，其内部状态仍然是“焦虑”的。