在介紹享元模式之前，先來(lái)看一個(gè)問(wèn)題。假設(shè)要你去做一款撲克牌游戲，你會(huì)針對(duì)撲克牌設(shè)計(jì)一種怎樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呢？
因?yàn)閾淇伺朴兴姆N花色，也即紅桃(Heart),黑桃（Spade），方塊（Diamond ），梅花（Club），有 13 種不同的大小，也即 A - K ， 還有大小王，所以這個(gè)類(lèi)應(yīng)該很好設(shè)計(jì)，代碼如下所示
public final class Global {
public static final int HEART = 0;
public static final int SPADE = 1;
public static final int DIAMOND = 2;
public static final int CLUB = 3;
}
public class Card {
private int mCardColor;
private int mCardFigure;
public Card() {
}
public Card(int cardColor, int cardFigure) {
this.mCardColor = cardColor;
this.mCardFigure = cardFigure;
}
public int getCardColor() {
return mCardColor;
}
public void setCardColor(int cardColor) {
mCardColor = cardColor;
}
public int getFigure() {
return mCardFigure;
}
public void setFigure(int cardFigure) {
mCardFigure = cardFigure;
}
}
這樣的話，撲克牌游戲一開(kāi)始，就將該類(lèi)實(shí)例化 54 次，因?yàn)閾淇伺乒灿?4張?？此茊?wèn)題解決了，但是仔細(xì)想想，這么做是不是太浪費(fèi)空間了？因?yàn)槊繌垞淇伺瞥嘶ㄉ痛笮〔灰粯?，其他的不都一樣嗎？為什么要浪費(fèi)內(nèi)存存儲(chǔ) 54個(gè)對(duì)象呢？但是，如果不這么做，我們又能怎么做呢？
實(shí)際上，解決上述問(wèn)題是享元模式最拿手的，換種說(shuō)法，享元模式也正是因?yàn)檫@種問(wèn)題誕生的。享元模式提供的解決問(wèn)題的思想就是共享，通過(guò)利用共享對(duì)象替換再次申請(qǐng)對(duì)象。
回到剛才撲克牌的問(wèn)題，如果利用享元模式該怎么設(shè)計(jì)呢？既然每張撲克牌除了顏色和大小之外完全相同，那么我們就將這兩種屬性抽象出來(lái)考慮，我們可以將 Card 類(lèi)設(shè)置成抽象類(lèi)，四種不同的花色繼承 Card，如下所示
public abstract class Card {
abstract void display(String cardFigure);
}
public class ClubCard extends Card {
public ClubCard() {
super();
}
@Override
void display(String cardFigure) {
System.out.println("Club : " + cardFigure);
}
}
public class DiamondCard extends Card {
public DiamondCard() {
super();
}
@Override
void display(String cardFigure) {
System.out.println("Diamond : " + cardFigure);
}
}
public class HeartCard extends Card {
public HeartCard() {
super();
}
@Override
void display(String cardFigure) {
System.out.println("Heart : " + cardFigure);
}
}
public class SpadeCard extends Card {
public SpadeCard() {
super();
}
@Override
void display(String cardFigure) {
System.out.println("Spade : " + cardFigure);
}
}
如上所示，這樣我們就已經(jīng)將顏色這一個(gè)屬性從 Card 中抽象出來(lái)，這么做的好處是什么？好處就是對(duì)于每種顏色的撲克牌可以共用一個(gè)類(lèi)，只需要改變 傳進(jìn) display() 函數(shù)中的參數(shù)就可以表示撲克牌中的所有值。在享元模式中，這種情況還分別有名字，保存在享元池中的對(duì)象是內(nèi)部狀態(tài)，內(nèi)部狀態(tài)是不可改變的，也即具有不變性和通用性。而對(duì)于我們從享元池中取出的對(duì)象，我們是可以改變的，這時(shí)候的狀態(tài)又被稱(chēng)為外部狀態(tài)。
下面來(lái)看看享元模式下是如何創(chuàng)建對(duì)象的
public class CardContainer {
private static CardContainer container = new CardContainer();
public HashMap<Integer, Card> mMap = new HashMap<>();
public Card getCard(int cardColor) {
if (mMap.containsKey(cardColor)) {
return (Card) mMap.get(cardColor);
} else {
Card card = CardFactory.newCard(cardColor);
mMap.put(cardColor, card);
return card;
}
}
public static CardContainer newInstance() {
return container;
}
}
如上所示，首先 為了確保 CardContainer 只有一個(gè)實(shí)例，固用利用單例模式來(lái)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了方便對(duì)各個(gè)花色的撲克牌進(jìn)行創(chuàng)建，還利用簡(jiǎn)單工廠模式設(shè)計(jì)了一個(gè) CardFactory 類(lèi)，如下所示
public class CardFactory {
public static Card newCard(int cardColor){
if(Global.CLUB == cardColor) return new ClubCard();
else if(Global.HEART == cardColor) return new HeartCard();
else if(Global.DIAMOND == cardColor) return new DiamondCard();
else if(Global.SPADE == cardColor) return new SpadeCard();
return null;
}
}
下面來(lái)對(duì)CardContainer 進(jìn)行測(cè)試
public class Client {
public static void main(String[] args) {
CardContainer container = CardContainer.newInstance();
Card heartCardA = container.getCard(Global.HEART);
Card diamonCardA = container.getCard(Global.DIAMOND);
Card spadeCardA = container.getCard(Global.SPADE);
Card clubCardA = container.getCard(Global.CLUB);
heartCardA.display("A");
diamonCardA.display("A");
spadeCardA.display("A");
clubCardA.display("A");
}
}
輸出結(jié)果如下所示
Heart : A
Diamond : A
Spade : A
Club : A
當(dāng)然，我們的目的不僅僅是這樣，而是為了相同的花色共用一個(gè)對(duì)象，這個(gè)效果有沒(méi)有達(dá)到呢，再添加幾行代碼如下所示
Card heartCardJ = container.getCard(Global.HEART);
heartCardJ.display("J");
System.out.println(heartCardA == heartCardA);
結(jié)果正如期望的那樣，輸出了
Heart : J
true
這也就意味著，如果將大小王分別歸類(lèi)為紅桃黑桃，我們只需要 4 個(gè)對(duì)象就可以表示 54 張撲克牌，對(duì)比與之前的 54 個(gè)對(duì)象，可謂天壤之別。更何況，這還只是針對(duì)撲克牌的情況，如果是下圍棋呢？利用享元模式我們只需要 2 個(gè)對(duì)象，一個(gè)是代表黑棋的對(duì)象，一個(gè)是代表白棋的對(duì)象。而如果我們沒(méi)用利用這種模式呢？簡(jiǎn)直不敢想象。
我所理解的享元模式全都展現(xiàn)在這個(gè)例子當(dāng)中，如果有不恰當(dāng)之處，往看到該文章的人多多指教，大家互相學(xué)習(xí)。
