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。
  
  

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


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

1. /**
2. * @author 长名06
3. * @version 1.0
4. * 抽象的网站对应抽象的享元角色
5. */
6. public abstract class WebSite {
8.     private String type = "";
10.     public WebSite() {
11.     }
13.     public WebSite(String type) {
14.         this.type = type;
15.     }
17.     public String getType() {
18.         return type;
19.     }
21.     public abstract void use(User user);
22. }
23. //具体的网站，对应具体的享元角色
24. public class ConcreteWebSite extends WebSite{
26.     public ConcreteWebSite(String type){
27.         super(type);
28.     }
29.     @Override
30.     public void use(User user) {
31.         System.out.println(getType() + "网站被" + user.getName() + "使用");
32.     }
33. }
34. //网站工厂，对应享元工厂类
35. public class WebSiteFactory {
37.     //集合，充当池的作用
38.     private static HashMap<String,WebSite> webSites = new HashMap<>();
40.     public static WebSite getWebSiteByType(String type){
41.         if(!webSites.containsKey(type)){
42.             webSites.put(type,new ConcreteWebSite(type));
43.         }
44.         return webSites.get(type);
45.     }
47.     public static int getWebSiteSize(){
48.         return webSites.size();
49.     }
50. }
51. //网站的使用者，外部状态
52. public class User {
53.     private String name;
55.     public User(String name){
56.         setName(name);
57.     }
59.     public void setName(String name){
60.         this.name = name;
61.     }
63.     public String getName() {
64.         return name;
65.     }
66. }
67. //测试
68. public class Client {
69.     public static void main(String[] args) {
70.         WebSite webSite1 = WebSiteFactory.getWebSiteByType("博客");
71.         webSite1.use(new User("tom"));
72.         WebSite webSite2 = WebSiteFactory.getWebSiteByType("新闻");
73.         webSite2.use(new User("jack"));
75.         WebSite webSite3 = WebSiteFactory.getWebSiteByType("博客");
76.         webSite3.use(new User("smith"));
78.         WebSite webSite4 = WebSiteFactory.getWebSiteByType("博客");
79.         webSite4.use(new User("wind"));
81.         System.out.println(WebSiteFactory.getWebSiteSize());
82.     }
83. }

复制代码

享元模式在JDK-Integer的应用源码分析

[code]//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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