文章目录
- 前言
- 一、介绍
- 二、特点
- 三、详细介绍
- 1.核心组成
- 2.代码示例
- 3.优缺点
- 优点
- 缺点
- 4.使用场景
- 总结
前言
享元设计模式主要用于减少创建对象的数量,以减少内存占用,提高性能。
一、介绍
享元设计模式(Flyweight Pattern)是一种结构型设计模式,旨在通过共享来高效地管理大量拥有相同或相似状态的小对象。这种模式可以减少内存使用并提高性能,特别是在处理大量相似对象时。
二、特点
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共享对象:享元模式通过共享多个相似对象来减少内存占用。
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内部与外部状态:享元对象将状态分为内部状态和外部状态。内部状态是共享的,而外部状态是特定的,不共享。
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细粒度控制:享元模式允许对对象进行更细粒度的控制,通过组合内部和外部状态来创建不同的对象。
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享元工厂:享元模式通常包含一个享元工厂(Flyweight Factory),用于创建和管理享元对象。
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不变性:享元对象的内部状态应该是不可变的,以确保共享的安全性。
三、详细介绍
1.核心组成
- 抽象享元角色:为具体享元角色规定了必须实现的方 法,而外部状态就是以参数的形式通过此方法传入。
- 具体享元角色:实现抽象角色规定的方法。如果存在内部状态,就负责为内部状态提供存储空间。
- 享元工厂角色:负责创建和管理理享元角色。要想达到共 享的目的,这个角色的实现是关键。
2.代码示例
抽象享元对象
/*** 抽象享元对象*/
public abstract class FilmFlyweight {/*** 播放电影*/public abstract void play(FilmInfo filmInfo);}
具体享元对象
/*** 具体享元对象*/
public class FilmFlyweightImpl extends FilmFlyweight{/*** 内部状态*/private String category;public FilmFlyweightImpl(String category) {this.category = category;}@Overridepublic void play(FilmInfo filmInfo) {System.out.println("电影名称为:"+filmInfo.getName()+" 电影类别为:"+category);}
}
外部对象
/*** 电影类*/
public class FilmInfo {private String name;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public FilmInfo(String name) {this.name = name;}
}
享元工厂对象
/*** 享元工厂对象*/
public class FilmFactory {private HashMap<String,FilmFlyweight> factory = new HashMap<String,FilmFlyweight>();/*** 获取享元对象* @param key* @return*/public FilmFlyweight getFilmFlyweightByKey(String key){if(factory.containsKey(key)){return factory.get(key);}else {FilmFlyweightImpl filmFlyweight = new FilmFlyweightImpl(key);factory.put(key,filmFlyweight);return filmFlyweight;}}public int getNumber(){return factory.size();}}
测试类
/*** 测试类*/
public class FlyweightTest {public static void main(String[] args) {FilmFactory factory = new FilmFactory();FilmFlyweight flyweight1 = factory.getFilmFlyweightByKey("冒险");flyweight1.play(new FilmInfo("勇敢者的游戏"));FilmFlyweight flyweight2 = factory.getFilmFlyweightByKey("科幻");flyweight2.play(new FilmInfo("三体"));FilmFlyweight flyweight3 = factory.getFilmFlyweightByKey("科幻");flyweight3.play(new FilmInfo("流浪地球"));System.out.println("总条数为:"+factory.getNumber());}}
结果
3.优缺点
优点
- 大大减少了对象的创建,降低了程序内存的占用,提高效率。
缺点
- 提高了系统的复杂度,需要分离出内部状态和外部状态
4.使用场景
- 当需要管理大量相似或相同的对象时,享元模式可以显著减少内存消耗。
- 如果对象的存储成本很高,使用享元模式可以节省资源。
- 当对象的大部分状态可以外部化时,享元模式可以有效地共享对象。
- 当需要避免使用大量细粒度的对象时,可以使用享元模式来优化系统结构。
总结
享元模式在实际开发中非常有用,尤其是在图形界面、游戏开发和办公软件中,它可以帮助我们高效地管理大量相似对象,提高系统的性能和可维护性。