GOF 设计模式小白教程享元模式

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享元模式(Flyweight)

定义:

运用共享技术来有効地支持大量细粒度对象的复用。它通过共享已经存在的对象来大幅度减少需要创建的对象数量、避免大量相似类的开销,从而提高系统资源的利用率。
享元模式能做到共享的关键是区分内蕴状态和外蕴状态。内蕴状态存储在享元内部,不会随环境的改变而有所不同。外蕴状态是随环境的改变而改变的。

通俗解释:

设计一个围棋游戏程序,每下一个棋子我们就新建一个棋子的对象。棋盘大小的是 19*19=361 的位置,下满棋盘的话就需要创建 361 个对象。而分析一下,其实棋子在表现模型上是一样的,只分为黑棋和白棋。我们只需要共享一个黑棋一个白棋,在下棋的时候通过传入棋盘的坐标即可。例如 JDK 当中的 String 类型,不同地方相同的字符串会引用缓存池当中的同一个字符串,这也是享元模式的一种体现。

代码:

抽象棋子即抽象享元类

public interface ChessPiece {
    // 下棋的动作
    void placePiece(int x, int y);
}

黑色棋子、白色棋子即具体享元类

public class BlackChessPiece implements ChessPiece {

    private String color = "黑子";

    @Override
    public void placePiece(int x, int y) {
        System.out.println(color + "下在棋盘下标为" + x + "," + y + "的位置!");
    }

}
public class WhiteChessPiece implements ChessPiece {

    private String color = "白子";

    @Override
    public void placePiece(int x, int y) {
        System.out.println(color + "下在棋盘下标为" + x + "," + y + "的位置!");
    }

}

享元工厂类,保存共享的享元对象,棋子工厂仅保存一个黑色棋子和一个白色棋子

public class ChessPieceFactory {

    Map<String, ChessPiece> chessPieceMap = new HashMap<>();

    public ChessPieceFactory() {

        chessPieceMap.put("黑", new BlackChessPiece());
        chessPieceMap.put("白", new WhiteChessPiece());

    }

    public ChessPiece getChessPiece(String color) {
        return chessPieceMap.get(color);
    }

}

测试享元模式,通过共享唯一的白棋和黑棋进行下棋。

public class TestFlyweight {

    public static void main(String[] args) {

        ChessPieceFactory chessPieceFactory = new ChessPieceFactory();

        ChessPiece black1 = chessPieceFactory.getChessPiece("黑");
        black1.placePiece(1, 1);

        ChessPiece white1 = chessPieceFactory.getChessPiece("白");
        white1.placePiece(2,2);

        ChessPiece black2 = chessPieceFactory.getChessPiece("黑");
        black1.placePiece(3, 3);

        ChessPiece white2 = chessPieceFactory.getChessPiece("白");
        white1.placePiece(4,4);
        

    }


}

运行结果:

黑子下在棋盘下标为1,1的位置!
白子下在棋盘下标为2,2的位置!
黑子下在棋盘下标为3,3的位置!
白子下在棋盘下标为4,4的位置!

解析:

  1. 相同对象只要保存一份,这降低了系统中对象的数量,从而降低了系统中细粒度对象给内存带来的压力。
  2. 适用于系统有大量相似对象或需要缓冲池的场景。
  • 设计模式

    设计模式(Design pattern)代表了最佳的实践,通常被有经验的面向对象的软件开发人员所采用。设计模式是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案。这些解决方案是众多软件开发人员经过相当长的一段时间的试验和错误总结出来的。

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