编程-设计模式 11：享元模式

设计模式 11：享元模式

定义与目的

• 定义：享元模式运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。它通过共享已经创建的对象来减少需要创建的新对象的数量，从而减少内存占用和提高性能。
• 目的：该模式的主要目的是减少创建大量相似对象所需的内存消耗，特别是在需要大量实例时。

实现示例

假设我们需要在一个游戏中创建大量的棋子对象，这些棋子只有颜色和位置的区别。我们可以使用享元模式来减少内存消耗。

// 享元接口
interface ChessPiece {
    void setPosition(int x, int y);
    void display();
}

// 具体享元 - 棋子
class ChessPieceImpl implements ChessPiece {
    private final String color;
    private int x, y;

    public ChessPieceImpl(String color) {
        this.color = color;
    }

    @Override
    public void setPosition(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Chess piece of color " + color + " at (" + x + "," + y + ")");
    }
}

// 享元工厂
class ChessPieceFactory {
    private Map<String, ChessPiece> pool = new HashMap<>();

    public ChessPiece getChessPiece(String color) {
        ChessPiece chessPiece = pool.get(color);
        if (chessPiece == null) {
            chessPiece = new ChessPieceImpl(color);
            pool.put(color, chessPiece);
            System.out.println("Created new chess piece of color " + color);
        }
        return chessPiece;
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ChessPieceFactory factory = new ChessPieceFactory();

        ChessPiece blackPiece = factory.getChessPiece("black");
        blackPiece.setPosition(0, 0);
        blackPiece.display();  // 输出: Created new chess piece of color black
                               //       Chess piece of color black at (0,0)

        ChessPiece whitePiece = factory.getChessPiece("white");
        whitePiece.setPosition(1, 1);
        whitePiece.display();  // 输出: Created new chess piece of color white
                               //       Chess piece of color white at (1,1)

        ChessPiece anotherBlackPiece = factory.getChessPiece("black");
        anotherBlackPiece.setPosition(2, 2);
        anotherBlackPiece.display();  // 输出: Chess piece of color black at (2,2)
    }
}

使用场景

• 当你需要创建大量的相似对象时。
• 当对象的大部分状态可以外部化时（即可以通过参数传递给对象的方法来设置）。
• 当你希望减少内存消耗时。

享元模式通过共享对象来减少内存消耗，特别是在需要创建大量相似对象时。它适用于那些对象的内部状态可以被外部化的场景。

小结

享元模式是一种常用的结构型模式，它有助于减少内存消耗，特别是在需要创建大量相似对象时。这对于提高系统的性能和资源利用率非常有益。