09享元模式

一、享元模式的定义

1.面向对象技术可以很好地解决一些灵活性或可扩展性问题,但在很多情况下需要在系统中增加类和对象的个数。当对象数量太多时,将导致运行代价过高,带来性能下降等问题。享元模式正是为解决这一类问题而诞生的

2.享元模式又称为轻量级模式,是对象池的一种实现。类似于线程池,线程池可以避免不停的创建和销毁多个对象,消耗性能。提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。其宗旨是共享细粒度对象,将多个对同一对象的访问集中起来,不必为每个访问者创建一个单独的对象,以此来降低内存消耗,属于结构型模式

3.享元模式把一个对象的状态分成内部状态和外部状态,内部状态即是不变的,外部状态是变化的;然后通过共享不变的部分,达到减少对象数量并节约内存的目的

4.享元模式其实就是工厂模式的一个改进机制,享元模式同样要求创建一个或一组对象,并且就是通过工厂方法生成对象的,只不过享元模式中为工厂方法增加了缓存这一功能

5.享元模式的本质是缓存共享对象,降低内存消耗

6.享元模式的应用场景:

  A.常常应用于系统底层的开发,以便解决系统的性能问题

  B.系统有大量相似对象、需要缓冲池的场景

 

二、享元模式示例

1.享元模式有三个角色:

  A.抽象享元角色(Flyweight):享元对象抽象基类或接口,同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现

  B.具体享元角色(ConcreteFlyweight):实现抽象角色定义的业务。该角色的内部状态处理应该与环境无关,不能出现会有一个操作改变内部状态,同时修改了外部状态

  C.享元工厂(FlyweightFactory):负责管理享元对象池和创建享元对象

 

2.代码示例

public interface ITicket {
    void showInfo(String bunk);
}

public class TrainTicket implements ITicket {
    private String from;
    private String to;
    private int price;

    public TrainTicket(String from, String to){
        this.from = from;
        this.to = to;
    }

    @Override
    public void showInfo(String bunk) {
        this.price = new Random().nextInt(500);
        System.out.println(String.format("%s->%s:%s价格:%s元", this.from, this.to, bunk, this.price));
    }
}

public class TicketFactory {
    private static Map<String, ITicket> sticketPool = new ConcurrentHashMap<String, ITicket>();

    public static ITicket queryTicket(String from, String to){
        String key = from + "->" + to;
        if(sticketPool.containsKey(key)){
            System.out.println("使用缓存:" + key);
            return sticketPool.get(key);
        }
        System.out.println("首次查询,创建对象:" + key);
        TrainTicket trainTicket = new TrainTicket(from, to);
        sticketPool.put(key, trainTicket);
        return trainTicket;
    }
//    public static ITicket queryTicket(String from, String to){
//        return new TrainTicket(from, to);
//    }
}

public class FlyweightTest {
    public static void main(String[] args) {
        ITicket ticket = TicketFactory.queryTicket("深圳北", "潮汕");
        ticket.showInfo("硬座");
    }
}

 

3.享元模式的优缺点:

  A.优点

    a.减少对象的创建,降低内存中对象的数量,降低系统的内存,提高效率

    b.减少内存之外的其他资源的占用

  B.缺点

    a.关注内、外部状态、关注线程安全问题

    b.使系统、程序的逻辑复杂化

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