介绍
Java中的享元模式(Flyweight Pattern)是一种结构型设计模式,旨在通过共享尽可能多的对象来减少内存占用和提高性能.
Java享元模式通常包含以下4种角色
- 享元工厂(Flyweight Factory):负责创建和管理享元对象.
- 具体享元(Concrete Flyweight):实现享元接口并存储与共享状态相关的内部状态.
- 抽象享元(Flyweight):定义享元对象需要实现的接口或抽象类.
- 非共享状态(Unshared State):储存享元对象的非共享状态.
注意:抽象享元和非共享状态角色是可选的,可以省略它们将其功能合并到其他角色中
当客户端请求创建或访问一个享元对象时,享元工厂会检查是否已经创建了该对象.如果已经创建,则返回现有对象的引用;如果尚未创建,则创建新的对象并返回其引用.这样客户端可以共享现有对象,而不必创建新的对象,从而减少内存占用和提高性能.
实现
以电商中的商品信息为例,在电商中,每个商品都有一个名称,价格,库存等属性.通常情况下,每个商品都需要单独创建一个对象,这样会导致内存占用增加,而且如果多次购买相同的商品,系统会创建多个相同的对象,浪费资源.
抽象享元
public interface Product {
String getName();
double getPrice();
int getStock();
}
具体享元
public class ConcreteProduct implements Product{
private String name;
private double price;
private int stock;
public ConcreteProduct(String name, double price, int stock) {
this.name = name;
this.price = price;
this.stock = stock;
}
@Override
public String getName() {
return name;
}
@Override
public double getPrice() {
return price;
}
@Override
public int getStock() {
return stock;
}
}
享元工厂
public class ProductFactory {
private static Map productMap = new HashMap<>();
public static Product getProduct(String name, double price, int stock) {
String key = name + "_" + price;
Product res = productMap.get(key);
if (Objects.isNull(res)) {
// 如果缓存池内不存在,就创建新对象放置到缓存池
res = new ConcreteProduct(name, price, stock);
productMap.put(key, res);
}
return res;
}
}
测试
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Product p1 = ProductFactory.getProduct("iPhone 14 Plus", 8899, 1);
Product p2 = ProductFactory.getProduct("iPhone 14 Plus", 8899, 1);
System.out.println(p1 == p2);
}
}
在上面示例代码中,首先创建一个商品接口Product,其中包含了商品的名称,价格,库存等属性.然后创建具体的商品类ConcreteProduct,实现Product接口,并定义共享的内部状态name,price,和stock.接下来我们创建商品工厂ProductFactory,用于创建和管理共享的商品对象,在这个工厂中,我们使用HashMap来储存共享的商品对象,每当客户端需要购买一个商品时,我们先检查是否已经创建了该商品对象,如果已经创建,则返回现有对象的引用,如果未创建,则创建新的对象储存到HashMap并返回其引用.
总结
优点
- 减少对象的创建,节省内存空间,提高系统性能.
- 通过共享对象,可以使得系统中的相同对象在内存中只存在一份,从而减少内存的开销.
- 提高系统的可扩展性,如果需要增加新的对象,只需要在工厂中创建即可,不需要修改原有代码.
- 提高系统的安全性,共享对象是只读的,不会被修改.
缺点
- 可能会使得系统变得过于复杂,增加了代码的复杂性.
- 需要额外的工作来维护共享对象的一致性,比如需要考虑线程安全等问题.
- 可能会因为共享对象的存在而降低程序的灵活性,比如无法对共享对象进行个性化设置.
应用场景
- 当系统中存在大量相同或相似的对象时,可以考虑使用享元模式来减少内存开销.
- 当需要缓存对象并且可以复用时,也可以考虑使用享元模式.
- 在多线程环境下,可以使用享元模式来实现对象的共享,提高程序的并发性能.
- 在游戏开发中,可以使用享元模式来管理游戏中的角色等对象.
到此这篇关于Java享元设计模式优化对象创建提高性能和效率的文章就介绍到这了,更多相关Java享元设计模式内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！