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享元模式
享元模式（Flyweight Pattern）主要用于減少創(chuàng)建對象的數(shù)量，以減少內(nèi)存占用和提高性能。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于結(jié)構(gòu)型模式，它提供了減少對象數(shù)量從而改善應(yīng)用所需的對象結(jié)構(gòu)的方式。
享元模式嘗試重用現(xiàn)有的同類對象，如果未找到匹配的對象，則創(chuàng)建新對象。我們將通過創(chuàng)建 5 個對象來畫出 20 個分布于不同位置的圓來演示這種模式。由于只有 5 種可用的顏色，所以 color 屬性被用來檢查現(xiàn)有的?Circle?對象。
介紹
意圖：運(yùn)用共享技術(shù)有效地支持大量細(xì)粒度的對象。
主要解決：在有大量對象時，有可能會造成內(nèi)存溢出，我們把其中共同的部分抽象出來，如果有相同的業(yè)務(wù)請求，直接返回在內(nèi)存中已有的對象，避免重新創(chuàng)建。
何時使用：?1、系統(tǒng)中有大量對象。 2、這些對象消耗大量內(nèi)存。 3、這些對象的狀態(tài)大部分可以外部化。 4、這些對象可以按照內(nèi)蘊(yùn)狀態(tài)分為很多組，當(dāng)把外蘊(yùn)對象從對象中剔除出來時，每一組對象都可以用一個對象來代替。 5、系統(tǒng)不依賴于這些對象身份，這些對象是不可分辨的。
如何解決：用唯一標(biāo)識碼判斷，如果在內(nèi)存中有，則返回這個唯一標(biāo)識碼所標(biāo)識的對象。
關(guān)鍵代碼：用 HashMap 存儲這些對象。
應(yīng)用實(shí)例：?1、JAVA 中的 String，如果有則返回，如果沒有則創(chuàng)建一個字符串保存在字符串緩存池里面。 2、數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)池。
優(yōu)點(diǎn)：大大減少對象的創(chuàng)建，降低系統(tǒng)的內(nèi)存，使效率提高。
缺點(diǎn)：提高了系統(tǒng)的復(fù)雜度，需要分離出外部狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)，而且外部狀態(tài)具有固有化的性質(zhì)，不應(yīng)該隨著內(nèi)部狀態(tài)的變化而變化，否則會造成系統(tǒng)的混亂。
使用場景：?1、系統(tǒng)有大量相似對象。 2、需要緩沖池的場景。
注意事項(xiàng)：?1、注意劃分外部狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)，否則可能會引起線程安全問題。 2、這些類必須有一個工廠對象加以控制。
實(shí)現(xiàn)
我們將創(chuàng)建一個?Shape?接口和實(shí)現(xiàn)了?Shape?接口的實(shí)體類?Circle。下一步是定義工廠類?ShapeFactory。
ShapeFactory?有一個?Circle?的?HashMap，其中鍵名為?Circle?對象的顏色。無論何時接收到請求，都會創(chuàng)建一個特定顏色的圓。ShapeFactory?檢查它的?HashMap?中的 circle 對象，如果找到?Circle?對象，則返回該對象，否則將創(chuàng)建一個存儲在 hashmap 中以備后續(xù)使用的新對象，并把該對象返回到客戶端。
FlyWeightPatternDemo，我們的演示類使用?ShapeFactory?來獲取?Shape?對象。它將向?ShapeFactory?傳遞信息（red / green / blue/ black / white），以便獲取它所需對象的顏色。
步驟 1
創(chuàng)建一個接口。
Shape.java
public interface Shape {? void draw();}
步驟 2
創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)接口的實(shí)體類。
Circle.java
public class Circle implements Shape {? private String color;
? private int x;
? private int y;
? private int radius;
? public Circle(String color){? ? ? this.color = color;? ?
? }
? public void setX(int x) {? ? ? this.x = x;
? }
? public void setY(int y) {? ? ? this.y = y;
? }
? public void setRadius(int radius) {? ? ? this.radius = radius;
? }
? @Override? public void draw() {? ? ? System.out.println("Circle: Draw() [Color : " + color
? ? ? ? +", x : " + x +", y :" + y +", radius :" + radius);
? }}
步驟 3
創(chuàng)建一個工廠，生成基于給定信息的實(shí)體類的對象。
ShapeFactory.java
import java.util.HashMap;
public class ShapeFactory {? private static final HashMap<String, Shape> circleMap = new HashMap<>();
? public static Shape getCircle(String color) {? ? ? Circle circle = (Circle)circleMap.get(color);
? ? ? if(circle == null) {? ? ? ? circle = new Circle(color);
? ? ? ? circleMap.put(color, circle);
? ? ? ? System.out.println("Creating circle of color : " + color);
? ? ? }? ? ? return circle;
? }}
步驟 4
使用該工廠，通過傳遞顏色信息來獲取實(shí)體類的對象。
FlyweightPatternDemo.java
public class FlyweightPatternDemo {? private static final String colors[] =
? ? ? { "Red", "Green", "Blue", "White", "Black" };
? public static void main(String[] args) {
? ? ? for(int i=0; i < 20; ++i) {? ? ? ? Circle circle =
? ? ? ? ? ? (Circle)ShapeFactory.getCircle(getRandomColor());
? ? ? ? circle.setX(getRandomX());
? ? ? ? circle.setY(getRandomY());
? ? ? ? circle.setRadius(100);
? ? ? ? circle.draw();
? ? ? }? }? private static String getRandomColor() {? ? ? return colors[(int)(Math.random()*colors.length)];
? }? private static int getRandomX() {? ? ? return (int)(Math.random()*100 );
? }? private static int getRandomY() {? ? ? return (int)(Math.random()*100);
? }}
步驟 5
執(zhí)行程序，輸出結(jié)果：
Creating circle of color : Black
Circle: Draw() [Color : Black, x : 36, y :71, radius :100
Creating circle of color : Green
Circle: Draw() [Color : Green, x : 27, y :27, radius :100
Creating circle of color : White
Circle: Draw() [Color : White, x : 64, y :10, radius :100
Creating circle of color : Red
Circle: Draw() [Color : Red, x : 15, y :44, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 19, y :10, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 94, y :32, radius :100
Circle: Draw() [Color : White, x : 69, y :98, radius :100
Creating circle of color : Blue
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 13, y :4, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 21, y :21, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 55, y :86, radius :100
Circle: Draw() [Color : White, x : 90, y :70, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 78, y :3, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 64, y :89, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 3, y :91, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 62, y :82, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 97, y :61, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 86, y :12, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 38, y :93, radius :100
Circle: Draw() [Color : Red, x : 76, y :82, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 95, y :82, radius :100
