猿创征文｜设计模式之享元模式的理解

设计模式之享元模式

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前言

传统方案解决网站展现项目

1)需要的网站结构相似度很高，而且都都不是高访问量网站，如果分成多个虚拟空间来处理，相当于一个相同网站的实例对时象很多，造成服务器的资源浪费

2)解决思路:整合到一个网站中，共导享其相关的代码和数据，对于硬盘、内存、CPU、数据库空间等服务器资源都可以达成成共享，减少服务器资源

3)对于代码来说，由于是一份实例，维维护和扩展都更加容易

4)上面的解决思路就可以使用享元模式来解决

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

什么是享元模式？

1)享元模式(Flyweight Pattern)也叫蝇量模式:运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象

2)常用于系统底层开发，解决系统的性能问题。像数据库连接池，里面都是创建好的连接对象，在这些连接对象中有我们需要的则直接拿来用，避免重新创建，如果没有我们需要的，则创建一个

3)享元模式能够解决重复对象的内存浪费的问题，当系统中有大量相似对象，需要缓冲池时。不需总是创建新对象，可以从缓冲池里拿。这样可以降低系统内存，同时提高效率

4)享元模式经典的应用场景就是池技术了，String常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式的应用，享元模式是池技术的重要实现方式

内部状态和外部状态

比如围棋、五子棋、跳棋，它们都有大量的棋子对象，围棋和五子棋只有黑白两色，跳棋颜色多一点，所以棋子颜色就是棋子的内部状态;而各个棋子之间的差别就是位置的不同，当我们落子后，落子颜色是定的，但位置是变化的，所以棋子坐标就是棋子的外部状态

1)享元模式提出了两个要求:细粒度和共享对象。这里就涉及到内部状态和外部状态了，即将对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态

2)内部状态指对象共享出来的信息，存储在享元对象内部且不会随环境的改变而改变

3)外部状态指对象得以依赖的一个标记，是随环境改变而改变的、不可共享的状态。

4)举个例子:围棋理论上有361个空位可以放棋子，每盘棋都有可能有两三百个棋子对象产生，因为内存空间有限，一台服务器很难支持更多的玩家玩围棋游戏，如果用享元模式来处理棋子，那么棋子对象就可以减少到只有两个实例，这样就很好的解决了对象的开销问题

分为两个状态，内部状态和外部状态，内部状态是指当前一系列操作是可被共享的或者数据可以被共享，我们将提取成内部状态，而外部状态是不可以共享的是它自身带有的特性

抽象类

public abstract class WebSite {

    public abstract void use(User user);
}

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实现类

public class ConcreteWebSite extends WebSite{

    // 共享部分 ，内部状态
    private String type = "";

    public ConcreteWebSite(String type) {
        this.type = type;
    }

    @Override
    public void use(User user) {
        System.out.println("网站的发布形式为："+type+" 使用者为："+user.getName());
    }
}
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工厂类

public class WebSiteFactory {

    // 集合 池
    private HashMap<String,ConcreteWebSite> pool =new HashMap<>();

    // 根据网站类型  ，返回一个网站  如果没有就创建一个网站放入池中并返回

    public WebSite getWebSiteCategory(String type){
        if (!pool.containsKey(type)){
            pool.put(type,new ConcreteWebSite(type));
        }
        return (WebSite) pool.get(type);
    }

    // 获取网站分类数量
    public int getWebSiteCount(){
        return pool.size();
    }

}

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用户类

/**
 * @author tanyongpeng
 * 

 * 外部状态
 * 
 */
public class User {

    private String name;

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

    public String getName() {
        return name;
    }

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

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调用

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        WebSiteFactory webSiteFactory = new WebSiteFactory();

        WebSite w1 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("新闻");

        WebSite w2 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客");

        WebSite w3 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客");

        w1.use(new User("汤姆凯特1"));
        w2.use(new User("汤姆凯特2"));
        w3.use(new User("汤姆凯特3"));

        System.out.println(webSiteFactory.getWebSiteCount());
    }

}
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输出

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总结

• 在享元模式这样理解，‘享’ 就表示共享，‘元’ 表示对象
• 在系统中有大量对象，这些对象消耗大量内存，并且对象的状态大部分可以外部化时，我们就可以考虑选用享元模式
• 用唯一标识码判断，如果在内存中有，则返回这个唯一标识码所标识的对象，用HashMap/HashTable存储
• 享元模式大大减少了对象的创建，降低了程序内存的占用，提高效率
• 享元模式提高了系统的复杂度。需要分离出内部状态和外部状态，而外部状态具有固化特性，不应该随着内部状态的改变而改变，这是我们使用享元模式需要注意的地方
• 使用享元模式时，注意划分内部状态和外部状态，并且需要有一个工厂类加以控制。
• 享元模式经典的应用场景是需要缓冲池的场景，比如String常量池、数据库连接池

学习来源：B站韩顺平