饭宝 发表于 2023-9-30 23:45:38

享元模式

享元模式

案例引入

小型的外包项目,给客户A做一个展示网站,客户A的朋友感觉效果不错,也希望做这样的产品展示网站,但是要求都有些不同。

[*]1.有客户要求以新闻的形式发布。
[*]2.有客户要求以博客的形式发布。
[*]3.有客户希望以微信公众号的形式发布。
传统方案实现案例


[*]1.直接赋值粘贴一份,根据不同客户,进行不同修改。
[*]2.给每个网站租用一个空间。
[*]3.方案设计示意图。
https://img2023.cnblogs.com/blog/2883613/202309/2883613-20230923000233669-1199075182.png
传统方式问题分析和解决思路


[*]1.网站的结构相似度很高,而且都不是高访问量的网站,如果分成多个虚拟空间来处理,相当于一个网站相同的实例很多,造成服务器资源的浪费。
[*]2.解决思路,整合到一个网站中,对于硬盘,内存,cpu,数据库空间等服务期资源可以共享,减少服务器资源的占用。
[*]3.对于代码来说,由于是一份实例,维护和扩展都更加容易。
[*]4.上面的解决思路,可以用享元模式实现。
享元模式基本介绍


[*]1.享元模式(FlyWeight Pattern)也叫蝇量模式,运用共享的思想,有效地支持大量细粒度的对象。
[*]2.常用于系统底层开发,解决系统的性能问题。如数据库连接池,线程池等,里面都是创建号的对象,在这些连接对象中有我们需要的直接拿来使用,避免重新创建,如果没有合适的再进行创建。
[*]3.享元模式能够解决重复对象的内存浪费问题,当系统中有大量的相似对象,需要缓冲池时。不需总是创建对象,可以从缓冲池里拿。可以降低系统内存占用,提高效率。
[*]4.享元模式经典的应用场景就是池技术,Strnig常量池,数据库连接池,缓冲池等都是享元模式的应用,享元模式时是池技术的重要实现方式。
原理类图

https://img2023.cnblogs.com/blog/2883613/202309/2883613-20230923001201743-956187595.png
类图说明


[*]1.FlyWeight是抽象的享元角色,他是产品的抽象类,同时定义出对象的外部状态和内部状态(后面介绍)的接口或实现。
[*]2.ConcreteFlyWeight是具体的享元角色,是具体的产品类,实现抽象角色定义相关业务。
[*]3.UnSharedConcreteFlyWeight是不可共享的角色,一般不会出现在享元工厂。
[*]4.FlyWeightFactory享元工厂类,用于构建一个池容器(集合),同时提供从池中获取对象的方法。
[*]5.Client是享元模式使用者角色。
内部状态和外部状态

比如围棋、五子棋、跳棋,它们都有大量的棋子对象,围棋和五子棋只有黑白两色,跳棋颜色多一点,所以棋子颜色就是棋子的内部状态;而各个棋子之间的差别就是位置的不同,当我们落子后,棋子的颜色是固定的,棋子的位置是变化的,所以颜色是棋子的内部状态,位置是棋子的外部状态。

[*]1.享元模式提出了两个要求:细粒度和共享对象。这里就涉及到内部状态和外部状态了,即将对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态。
[*]2.内部状态指对象共享出来的信息,存储在享元对象内部且不会随环境的改变而改变。
[*]3.外部状态指对象会依赖的一个标志,是随环境变化而变化的,不可共享的状态。
享元模式实现案例

/**
* @author 长名06
* @version 1.0
* 抽象的网站对应抽象的享元角色
*/
public abstract class WebSite {

    private String type = "";

    public WebSite() {
    }

    public WebSite(String type) {
      this.type = type;
    }

    public String getType() {
      return type;
    }

    public abstract void use(User user);
}
//具体的网站,对应具体的享元角色
public class ConcreteWebSite extends WebSite{

    public ConcreteWebSite(String type){
      super(type);
    }
    @Override
    public void use(User user) {
      System.out.println(getType() + "网站被" + user.getName() + "使用");
    }
}
//网站工厂,对应享元工厂类
public class WebSiteFactory {

    //集合,充当池的作用
    private static HashMap<String,WebSite> webSites = new HashMap<>();

    public static WebSite getWebSiteByType(String type){
      if(!webSites.containsKey(type)){
            webSites.put(type,new ConcreteWebSite(type));
      }
      return webSites.get(type);
    }

    public static int getWebSiteSize(){
      return webSites.size();
    }
}
//网站的使用者,外部状态
public class User {
    private String name;

    public User(String name){
      setName(name);
    }

    public void setName(String name){
      this.name = name;
    }

    public String getName() {
      return name;
    }
}
//测试
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
      WebSite webSite1 = WebSiteFactory.getWebSiteByType("博客");
      webSite1.use(new User("tom"));
      WebSite webSite2 = WebSiteFactory.getWebSiteByType("新闻");
      webSite2.use(new User("jack"));

      WebSite webSite3 = WebSiteFactory.getWebSiteByType("博客");
      webSite3.use(new User("smith"));

      WebSite webSite4 = WebSiteFactory.getWebSiteByType("博客");
      webSite4.use(new User("wind"));

      System.out.println(WebSiteFactory.getWebSiteSize());
    }
}享元模式在JDK-Integer的应用源码分析

//Integer类下的方法public static Integer valueOf(int i) {    if (i >= IntegerCache.low && i Integer的转换中,就使用到valueOf方法,也就是自动装箱,拆箱机制。</p>注意事项和细节


[*]1.享元模式这样理解,享是共享,元是对象。
[*]2.系统中有大量对象,这些对象消耗大量内存,并且对象的状态大部分可以外部化时,就可以考虑享元模式。
[*]3.用唯一标识码判断,如果在内存中,则返回这个唯一标识码所标识的对象,用HashMap/HashTable存储。
[*]4.享元模式达到减少了对象的创建,降低了程序的内存占用,提高效率。
[*]5.享元模式提高了系统的复杂度。需要分离出内部状态和外部状态,而外部状态具有固化特性,不应该随着内部状态的改变而改变,这是我们使用享元模式需要注意的地方。
[*]6.使用享元模式时,注意划分内部状态,和外部状态,并且需要有一个工厂类加以控制。
[*]7.享元模式经典的应用场景时需要缓冲池的场景,比如String常量池,数据库连接池。
只是为了记录自己的学习历程,且本人水平有限,不对之处,请指正。

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