二哈谈设计模式之享元模式

享元模式

---

---

前言

– 场景：
内存属于稀缺资源，不要随便浪费。如果有很多个完全相同或相似的
对象，我们可以通过享元模式，节省内存。
– 核心：
享元模式以共享的方式高效地支持大量细粒度对象的重用。
享元对象能做到共享的关键是区分了内部状态和外部状态。
内部状态：可以共享，不会随环境变化而改变
外部状态：不可以共享，会随环境变化而改变

– 享元模式实现：

• FlyweightFactory享元工厂类
  创建并管理享元对象，享元池一般设计成键值对
• FlyWeight抽象享元类
  通常是一个接口或抽象类，声明公共方法，这些方法可以向外界提供对象的内部状态，设置外部状态。
• ConcreteFlyWeight具体享元类
  为内部状态提供成员变量进行存储
• UnsharedConcreteFlyWeight非共享享元类
  不能被共享的子类可以设计为非共享享元类

---

一、具体实现

以咖啡店为例，咖啡店有几种口味的咖啡，拿铁、摩卡、卡布奇诺…如果店家接到订单要十几杯咖啡，显然咖啡的口味可以设置为共享的，而不必每一杯单独生成。

1.抽象享元对象

/**
 * 抽象享元对象
 */
public abstract class Order {
    //卖出的动作
    public abstract void sell();
}

2.具体享元角色

/**
 *具体享元角色
 */
public class FlavorOrder extends Order{
    public String flavor;

    //获取咖啡口味
    public FlavorOrder(String flavor) {
        this.flavor = flavor;
    }

    @Override
    public void sell() {
        System.out.println("卖出一杯"+flavor+"的咖啡");
    }
}

3.享元工厂角色

/**
 * 享元工厂角色
 */
public class FlavorFactory {
    private Map<String,Order> flavorPool = new HashMap<>();

    //静态工厂，负责生成订单
    private static  FlavorFactory flavorFactory = new FlavorFactory();

    private FlavorFactory(){}

    public static FlavorFactory getInstance(){
        return flavorFactory;
    }

    public Order getOrder(String flavor){
        Order order = null;
        //实现享元模式关键
        if(flavorPool.containsKey(flavor)){
            order= flavorPool.get(flavor);
        }else {
            order = new FlavorOrder(flavor);
            flavorPool.put(flavor,order);
        }
        return order;
    }

    public int getTotalFlavorMade(){
        return flavorPool.size();
    }
}

4.测试类

/**
 * 客户类
 */
public class Client {

    //下订单
    private static List<Order> orders = new ArrayList<>();

    //订单对象生成工厂
    private static FlavorFactory flavorFactory;

    //增加订单
    private static void takeOrders(String flavor){
        orders.add(flavorFactory.getOrder(flavor));
    }

    public static void main(String[] args) {
        flavorFactory = FlavorFactory.getInstance();
        //增加订单
        takeOrders("摩卡");
        takeOrders("卡布奇诺");
        takeOrders("香草星冰乐");
        takeOrders("拿铁");
        takeOrders("拿铁");
        takeOrders("摩卡");

        //卖咖啡
        for (Order order : orders) {
            order.sell();
        }

        System.out.println("客户一共买了"+orders.size()+"杯咖啡");

        System.out.println("共生成了"+flavorFactory.getTotalFlavorMade()+"个对象");
    }

}

结果：

---

二、应用场景

• 线程池、数据库连接池。
• String类的设计也是享元模式

总结

• 优点
  1.极大减少内存中对象的数量
  2.相同或相似对象内存中只存一份，极大的节约资源，提高系统性能
  3.外部状态相对独立，不影响内部状态
• 缺点
  1.模式较复杂，使程序逻辑复杂化
  2.为了节省内存，共享了内部状态，分离出外部状态，而读取外部状态使运行时间变长。用时间换取了空间