设计模式--享元模式FlyWeight（结构型）

1 定义：

1.1 定义：Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently.(使用共享对象可以有效地支持大量的细粒度的对象。)

细粒度对象：不可避免地使得对象数量多且性质相近，可将这些对象的信息分为两个部分：内部状态（intrinsic）与外部状态（extrinsic）。

内部状态：对象可共享出来的信息，存储在享元对象的内部并且不会随环境改变而改变。

外部状态：对象得以依赖的一个标记：随环境改变而改变、不可以共享的状态，享元对象的外蕴状态必须由由端保存，并在享元对象被创建之后，在需要使用的时候再传入到享元对象内部。

（理解举例：享元模式在编辑器系统中大量使用。一个文编辑器往往会提供很多种字体，而通常的做法就是将每一个字母做成一个享元对象。享元对象的内蕴状态就是这个字母，而字母在文本中的位置和字体风格等其他信息则是外蕴状态。比如，字母a可以出现在文本的很多地方，虽然这些字母a的位置和字体风格不同，但是所有这些地方使用的都是同一个字母对象。这样一来，字母对象就可以在整个系统中共享。）

1.2 通用类图：



Flyweight——抽象享元角色

一个产品的抽象类，同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现。

ConcreteFlyweight——具体享元角色

实现抽象角色定义的业务。该角色中需要注意的是内部状态处理应该与环境无关，不应该出现一个操作改变了内部状态，同时修改了外部状态，这是不允许的。

UnsharedConcreteFlyweight——不可共享的享元角色

不存在外部状态或者安全要求（如线程安全）不能够使用共享技术的对象，该对象一般不会出现在享元工厂中。

FlyweightFactory——享元工厂

职责非常简单，就是构造一个池容器，同时提供从池中获得对象的方式。

1.3 通用代码：

错误举例：

package _22_Flyweight;
public abstract class Flyweight {
private String intrinsic;
protected String extrinsic;

public Flyweight(String intrinsic) {
this.intrinsic = intrinsic;
}

public String getIntrinsic() {
return intrinsic;
}

public abstract void operate();

public String getExtrinsic() {
return extrinsic;
}

public void setExtrinisic(String extrinsic) {
this.extrinsic = extrinsic;
}
}

public class ConcreteFlyweight1 extends Flyweight {
public ConcreteFlyweight1(String intrinsic) {
super(intrinsic);
}

public void operate() {
}
}

public class ConcreteFlyweight2 extends Flyweight {
public ConcreteFlyweight2(String intrinsic) {
super(intrinsic);
}

public void operate() {
}
}

public class FlyweightFactory {
private static HashMap<String, Flyweight> pool = new HashMap<String, Flyweight>();

public static Flyweight getFlyweight1(String Intrinsic) {
// 需要返回的对象
Flyweight flyweight = pool.get(Intrinsic);
if (flyweight == null) {
flyweight = new ConcreteFlyweight1(Intrinsic);
pool.put(Intrinsic, flyweight);
}
return flyweight;
}

public static int getSize() {
return pool.size();
}
}

public class Client {
public static void main(String args[]) {
Flyweight fly1 = FlyweightFactory.getFlyweight1("1234567890");
fly1.setExtrinisic("Pos: line=10, col=20, color = RED");
System.out.println(fly1.getExtrinsic() + " " + fly1.getIntrinsic());
Flyweight fly2 = FlyweightFactory.getFlyweight1("1234567890");
fly2.setExtrinisic("Pos: line=20, col=20, color = BLUE");
System.out.println(fly2.getExtrinsic() + " " + fly2.getIntrinsic());
System.out.println("池中数量为：" + FlyweightFactory.getSize());
}
}

结果：

Pos: line=10, col=20, color = RED 1234567890
Pos: line=20, col=20, color = BLUE 1234567890
池中数量为：1

注意上述是一个误用（错例）。

享元模式只是想将对象细粒度化，将可共享部分缓存起来，以复用。而上例中将对象的共享部分与非共享部分融合在一起是错误的，因为这样则会导致整体的复用，在一个对象未被消费时，其会被另一次复用覆盖。而这并非复用的本质。

下例正确：

package _22_Flyweight.right;
public abstract class Flyweight {
private String intrinsic;

public Flyweight(String intrinsic) {
this.intrinsic = intrinsic;
}

public String getIntrinsic() {
return intrinsic;
}

public abstract void operate();
}

public class ConcreteFlyweightContent extends Flyweight {
public ConcreteFlyweightContent(String intrinsic) {
super(intrinsic);
}

public void operate() {
}
}

public class FlyweightFactory {
private static HashMap<String, Flyweight> pool = new HashMap<String, Flyweight>();

public static Flyweight getFlyweight1(String Intrinsic) {
// 需要返回的对象
Flyweight flyweight = pool.get(Intrinsic);
if (flyweight == null) {
flyweight = new ConcreteFlyweightContent(Intrinsic);
pool.put(Intrinsic, flyweight);
}
return flyweight;
}

public static int getSize() {
return pool.size();
}
}

public class WPS {
Flyweight fly;
List<String> formats = new ArrayList<String>();
List<Flyweight> contents = new ArrayList<Flyweight>();

public void addLine(String format, Flyweight content) {
formats.add(format);
contents.add(content);
}

public void show() {
for (int i = 0; i < formats.size(); i++) {
System.out.print(formats.get(i) + "\t\t");
System.out.println(contents.get(i).getIntrinsic());
}
}
}

public class Client {
public static void main(String args[]) {
WPS mydoc = new WPS();
mydoc.addLine("Pos: line=1, col=20, color = RED",
FlyweightFactory.getFlyweight1("1234567890"));
mydoc.addLine("Pos: line=2, col=20, color = GREEN",
FlyweightFactory.getFlyweight1("1234567890"));
mydoc.addLine("Pos: line=3, col=20, color = BLUE",
FlyweightFactory.getFlyweight1("1234567890"));
mydoc.show();
System.out.println("池中数量为：" + FlyweightFactory.getSize());
}
}

2 优点

2.1 大大减少应用程序创建的对象，降低程序内存的占用，增强程序的性能；

3 缺点

3.1 提高了系统的复杂性：需要分离出外部状态和内部状态；

4 应用场景

4.1 系统存在大量的相似对象；

4.2 细粒度的对象都具备较接近的外部状态，而且内部状态与环境无关，也就是说对象没有特定身份；

4.3 需要缓冲池的场景。

5 注意事项

暂无

6 扩展

暂无

7 范例

暂无

转自：/article/2369024.html