Java享元模式怎么實現

這篇文章主要講解了“Java享元模式怎么實現”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Java享元模式怎么實現”吧！

展示網站項目需求

小型的外包項目，給客戶 A 做一個產品展示網站，客戶 A 的朋友感覺效果不錯，也希望做這樣的產品展示網 站，但是要求都有些不同:

1. 有客戶要求以新聞的形式發布

2. 有客戶人要求以博客的形式發布

3. 有客戶希望以微信公眾號的形式發布

傳統方案解決網站展現項目

1. 直接復制粘貼一份，然后根據客戶不同要求，進行定制修改

2. 給每個網站租用一個空間

3. 
   

4. 方案設計示意圖

傳統方案解決網站展現項目 - 問題分析

1）需要的網站結構相似度很高，而且都不是高訪問量網站，如果分成多個虛擬空間來處理，相當于一個相同網站的實例對象很多，造成服務器的資源浪費。
2）解決思路 ：整合到一個網站中，共享其相關的代碼和數據，對于硬盤、內存、CPU、數據庫空間等服務器資源都可以達成共享，減少服務器資源。
3）對于代碼來說，由于是一份實例，維護和擴展都更加方便
4）解決上面問題的思路可以使用享元模式

享元模式基本介紹

1）享元模式（Flyweight Pattern）也叫蠅量模式 ：運用共享技術有效地支持大量細粒度的對象
2）常用于系統底層開發，解決系統的性能問題。像數據庫連接池，里面都是創建好的連接對象，在這些連接對象中有我們需要的則直接拿來用，避免重寫創建，如果沒有我們需要的，則創建一個
3）享元模式能夠解決重復對象的內存浪費的問題，當系統中有大量相似對象，需要緩沖池時。不需總是創建新對象，可以從緩沖池里拿。這樣可以降低系統內存，同時提高效率。
4）享元模式經典的應用場景就是池技術了，String常量池、數據庫連接池、緩沖池等等都是享元模式的應用，享元模式是池技術的重要實現方式。

享元模式原理類圖

說明 ：

1）FlyWeight是抽象的享元角色，它是產品的抽象類，同時定義出對象的外部狀態和內部狀態的接口或實現。

2）ConcreteFlyWeight是具體的享元角色，是具體的產品類，實現抽象角色定義相關業務

3）UnSharedConcreteFlyWeight是不可共享的角色，一般不會出現在享元工廠

4）FlyWeightFactory享元工廠類，用于構建一個池容器（集合），同時提供從池中獲取對象方法

內部狀態和外部狀態

比如圍棋、五子棋、跳棋，它們都有大量的棋子對象，圍棋和五子棋只有黑白兩色，跳棋顏色多一點，所以棋子顏色就是棋子的內部狀態；而各個棋子之間的差別就是位置的不同，當我們落子后，落子顏色是定的，但位置是變化的，所以棋子坐標就是棋子外部狀態
1）享元模式提出了兩個要求 ：細粒度和共享對象。這里就涉及到內部狀態和外部狀態了，即將對象的信息分為兩個部分 ：內部狀態和外部狀態。
2）內部狀態指對象共享出來的信息，存儲在享元對象內部且不會隨環境的改變而改變。
3）外部狀態指對象得以依賴的一個標記，是隨環境改變而改變的、不可共享的狀態。
4) 舉個例子:圍棋理論上有361個空位可以放棋子，每盤棋都有可能有兩三百個棋子對象產生，因為內存空間有 限，一臺服務器很難支持更多的玩家玩圍棋游戲，如果用享元模式來處理棋子，那么棋子對象就可以減少到只有兩個實例，這樣就很好的解決了對象的開銷問題。

享元模式解決網站展現項目

1）應用實例要求

使用享元模式完成，前面提出的網站外包問題

2）類圖

3）代碼實現

package com.example.demo.flyweight;

public abstract class WebSite {

  /**
   * 抽象方法
   */
  public abstract void use(User user);
}
package com.example.demo.flyweight;

public class ConcreteWebSite extends WebSite{
  
  /**
   * 網站發布的形式（類型）
   */
  private String tyep;

  /**
   * 構造器
   * @param type
   */
  public ConcreteWebSite(String type) {
    // TODO Auto-generated constructor stub
    this.tyep = type;
  }
  
  @Override
  public void use(User user) {
    // TODO Auto-generated method stub
    System.out.println("網站的發布形式為 ：" + tyep + " 在使用中 。。 使用者是 " + user.getName());
  }

}
package com.example.demo.flyweight;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import javax.activation.MailcapCommandMap;

/**
 * 網站工廠類，根據需要返回一個網站
 * @author zhaozhaohai
 *
 */
public class WebSiteFactory {
  
  /**
   * 集合，充當池的作用
   */
  private Map<String, ConcreteWebSite> poolMap = new HashMap<String, ConcreteWebSite>();

  /**
   * 根據網站的類型，返回一個網站，如果沒有就創建一個網站，并放入池中，并返回
   * @param type
   * @return
   */
  public WebSite getWebSiteCategory(String type) {
    if (!poolMap.containsKey(type)) {
      // 就創建一個網站，并放入池中
      poolMap.put(type, new ConcreteWebSite(type));
    }
    return (WebSite)poolMap.get(type);
  }
  
  /**
   * 獲取網站分類的總數（池中有多少個網站類型）
   * @return
   */
  public int getWebSiteCount() {
    return poolMap.size();
  }
}
package com.example.demo.flyweight;

public class User {
  
  private String name;

  public String getName() {
    return name;
  }

  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }

  public User(String name) {
    super();
    this.name = name;
  }

}
package com.example.demo.flyweight;

public class Client {

  public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    // 創建一個工廠類
    WebSiteFactory factory = new WebSiteFactory();
    // 客戶要一個以新聞形式發布的網站
    WebSite webSite = factory.getWebSiteCategory("新聞");
    webSite.use(new User("tom"));
    // 客戶要一個以博客形式發布的網站
    WebSite webSite2 = factory.getWebSiteCategory("博客");
    webSite2.use(new User("jack"));
    // 客戶要一個以博客形式發布的網站
    WebSite webSite3 = factory.getWebSiteCategory("博客");
    webSite3.use(new User("titm"));
  }

}

享元模式在 JDK - Integer的應用源碼分析

小結 ：

1. 在valueOf方法中，先判斷值是否在IntegerCache中，如果不在，就創建新的Integer（new），否則，就從緩沖池返回。

2. valueOf方法，就使用到享元模式

3. 如果使用valueOf方法得到一個Integer實例，范圍在-128 - 127，執行速度比new快。

享元模式的注意事項和細節

1）在享元模式中，“享”就是表示共享，“元”表示對象
2）系統中有大量對象，這些對象消耗大量內存，并且對象的狀態大部分可以外部化時，我們就可以考慮選用享元模式
3）用唯一標識碼判斷，如果在內存中有，則返回這個唯一標識所標識的對象，用HashMap/HashTable存儲
4）享元模式大大減少了對象的創建，降低了程序內存的占用，提高效率
5）享元模式提高了系統的復雜度。需要分離出內部狀態和外部狀態，而外部狀態具有固化特性，不應該隨著內部狀態的改變而改變，這是我們使用享元模式需要注意的地方。
6）使用享元模式時，注意劃分分布狀態和外部狀態，并且需要有一個工廠類加以控制。
7）享元模式經典的應用場景是需要緩沖池的場景，比如 String常量池、數據庫連接池

感謝各位的閱讀，以上就是“Java享元模式怎么實現”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Java享元模式怎么實現這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！