设计模式---享元模式

                                          享元模式

1概述

2 结构 

 

public class MyCharacter {
	private char mychar;
	
	public MyCharacter(char mychar) {
		this.mychar = mychar;
	}
	
	public void display() {
		System.out.println(mychar);
	}
}

public class MyCharacterFactory {
	private Map pool;
	
	public MyCharacterFactory() {
		pool = new HashMap();
	}
	
	public MyCharacter getMyCharacter(Character character) {
		MyCharacter myChar = pool.get(character);
		if(myChar == null) {
			myChar = new MyCharacter(character);
			pool.put(character, myChar);
		}
		return myChar;
	}
}

代码示例说明

public class Person {
	private String name;
	private int age;
	private String sex;
	
	public Person(String name, int age, String sex) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.sex = sex;
	}
	
	public Person() {
		
	}
	
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	public String getSex() {
		return sex;
	}
	public void setSex(String sex) {
		this.sex = sex;
	}
	
	
}

public class Teacher extends Person {
	private String number;
	
	public String getNumber() {
		return number;
	}

	public void setNumber(String number) {
		this.number = number;
	}

	public Teacher(String name, int age, String sex,String number) {
		super(name, age, sex);
		this.number = number;
	}
	
	public Teacher() {
		super();
	}
	
}

public class TeacherFactory {
	private Map pool;
	
	public TeacherFactory() {
		pool = new HashMap();
	}
	
	public Teacher getTeacher(String number) {
		Teacher teacher = pool.get(number);
		if(teacher == null) {
			teacher = new Teacher();
			teacher.setNumber(number);
			pool.put(number, teacher);
		}
		return teacher;
	}
}

public class MainClass {
	public static void main(String[] args) {
		TeacherFactory factory = new TeacherFactory();
		Teacher teacher1 = factory.getTeacher("0102034");
		Teacher teacher2 = factory.getTeacher("0102035");
		Teacher teacher3 = factory.getTeacher("0102034");
		Teacher teacher4 = factory.getTeacher("0102037");
		
		System.out.println(teacher1.getNumber());
		System.out.println(teacher2.getNumber());
		System.out.println(teacher3.getNumber());
		System.out.println(teacher4.getNumber());
		
		if(teacher1 == teacher3) {
			System.out.println("true");
		} else {
			System.out.println("false");
		}
	}
}

JDK源码中用到的享元模式

String常量池和Integer等包装类的缓存策略：Integer.valueOf(int i)

 1. 首先String不属于8种基本数据类型

String是一个对象。因为对象的默认值是null，所以String的默认值也是null；但它又是一种特殊的对象，有其它对象没有的一些特性。

2. new String()和new String(“”)都是申明一个新的空字符串，是空串不是null；

3. String str=”kvill”；

String str=new String (“kvill”);的区别：
在这里，我们不谈堆，也不谈栈，只先简单引入常量池这个简单的概念。
常量池(constant pool)指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。它包括了关于类、方法、接口等中的常量，也包括字符串常量。

String s0=”kvill”; 
String s1=”kvill”; 
String s2=”kv” + “ill”; 

System.out.println( s0==s1 ); 
System.out.println( s0==s2 );

true 
true

首先，我们要知结果为道Java会确保一个字符串常量只有一个拷贝。
因为例子中的s0和s1中的”kvill”都是字符串常量，它们在编译期就被确定了，所以s0==s1为true；而”kv”和”ill”也都是字符串常量，当一个字符串由多个字符串常量连接而成时，它自己肯定也是字符串常量，所以s2也同样在编译期就被解析为一个字符串常量，所以s2也是常量池中”kvill”的一个引用。
所以我们得出s0==s1==s2;

用new String() 创建的字符串不是常量，不能在编译期就确定，所以new String() 创建的字符串不放入常量池中，它们有自己的地址空间。

String s0=”kvill”; 
String s1=new String(”kvill”); 
String s2=”kv” + new String(“ill”); 

System.out.println( s0==s1 ); 
System.out.println( s0==s2 ); 
System.out.println( s1==s2 );

结果为：

false 
false 
false

4. String.intern()：

再补充介绍一点：存在于.class文件中的常量池，在运行期被JVM装载，并且可以扩充。String的intern()方法就是扩充常量池的一个方法；当一个String实例str调用intern()方法时，Java查找常量池中是否有相同Unicode的字符串常量，如果有，则返回其的引用，如果没有，则在常量池中增加一个Unicode等于str的字符串并返回它的引用

String s0= “kvill”; 
String s1=new String(”kvill”); 
String s2=new String(“kvill”); 

System.out.println( s0==s1 ); 
System.out.println( “**********” ); 
s1.intern(); 
s2=s2.intern(); //把常量池中“kvill”的引用赋给s2 

System.out.println( s0==s1); 
System.out.println( s0==s1.intern() ); 
System.out.println( s0==s2 );

结果为 

false 
********** 
false //虽然执行了s1.intern(),但它的返回值没有赋给s1 
true //说明s1.intern()返回的是常量池中”kvill”的引用 
true

5. 关于equals()和==:

这个对于String简单来说就是比较两字符串的Unicode序列是否相当，如果相等返回true;而==是比较两字符串的地址是否相同，也就是是否是同一个字符串的引用。

 

6. 关于String是不可变的

这一说又要说很多，大家只要知道String的实例一旦生成就不会再改变了，比如说：String str=”kv”+"ill"+" "+"ans”;

就是有4个字符串常量，首先”kv”和”ill”生成了”kvill”存在内存中，然后”kvill”又和” “ 生成 ”kvill “存在内存中，最后又和生成了”kvill ans”;并把这个字符串的地址赋给了str,就是因为String的“不可变”产生了很多临时变量，这也就是为什么建议用StringBuffer的原因了，因为StringBuffer是可改变的。

7String 享元模式

享元模式在编辑器系统中大量使用，一个文本编辑器往往会提供很多种字体，而通常的做法就是将每一个字母做成一个享元对象。享元对象的内蕴状态就是 这个字母，而字母在文本中的位置和字体风等其他信息则是外蕴状态，比如字母a可能出现在文本的很多地方，虽然这些字母a的位置和字体风格不同，但是所有这 些地方使用的都是同个字母对象，这样一来，字母对象就可以在整个系统中共享

在Java语言中，String类型就使用了享元模式.String对象是不变对象，一旦创建出来就不能改变，如果需要改变一个字符串的值，就只 好创建一个新的String对象，在JVM内部， String对象都是共享的。如果一个系统中有两个String对象所包含的字符串相同的话，JVM实际上只创建一个String对象提供给两个引用，从 而实现String对象的共享，String的inern()方法给出这个字符串在共享池中的唯一实例.

享元模式应当在什么情况下使用

(1)一个系统有大量的对象
(2)这些对象耗费大量的内存
(3)这些对象可以按照内蕴状态分成很多的组，当把外蕴对象从对象中删除时，每一个组都可以仅用一个对象代替
(4)使用享元模式需要维护一个记录了系统已有的所有享元的表，而这需要耗费资源，因此应当在有足够多的享元实现可供共享时才值的使用享元模式.

享元模式的优点和缺点

享元模式的优点在于它大幅度地降低内存中的对象的数量，但是也为这一点付出了代价：
(1)为了使对象可以共享，需要将一些状态外部化，这使得程序的逻辑复杂化
(2)享元模式将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间稍微变长.