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设计模式——享元模式详解
  • 2017/01/09 19:18
  • 编辑:代码酱
  • 浏览:898

0.前言

写在最前面,本人的设计模式类博文,建议先看博文前半部分的理论介绍,再看后半部分的实例分析,最后再返回来复习一遍理论介绍,这时候你就会发现我在重点处标红的用心,对于帮助你理解设计模式有奇效哦~本文原创,转载请注明出处为SEU_Calvin的博客。

春运买火车票是一件疯狂的事情,同一时刻会有大量的查票请求涌向服务器,服务器必须做出应答来满足我们的购票需求。试想,这些请求包含着大量的重复,比如从A地到B地的车票情况,如果每次都重复创建一个车票查询结果的对象,那么GC任务将非常繁重,影响性能,这就用到了我们的享元模式。当然也会有不重复的请求,比如我想购买从A地到B地的高铁票,而你想买从A地到B地的动车票。


1.享元模式模式介绍

享元模式定义:

享元模式以共享的方式高效地支持大量的细粒度对象。享元模式中只有内部状态(不会随环境发生改变)可以共享,在春运的例子中代表具体的从A地到B地,外部状态(随环境改变)不可共享,在例子中代表客户想购买从A地到B地的高铁票还是动车票。

 

享元模式的使用场景:

如果一个应用程序需要创建大量的相似对象,需要用对象缓冲池时。

 

享元模式包括的角色:


(1)抽象享元Flyweight类:享元对象抽象基类或接口。

(2)具体享元ConcreteFlyweight类:实现抽象享元类。

(3)享元工厂FlyweightFactory类:享元模式的核心模块,负责管理享元对象池、创建享元对象,保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象调用一个享元对象的时候,享元工厂角色会检查系统中是否已经有一个符合要求的享元对象,如果已有,享元工厂角色就提供这个已有的享元对象;如果没有就创建一个。


2.享元模式模式实例介绍

通过上面给出的角色类,我们可以把文章开始时的例子实现一下,代码也比较简单:

/*
*@SEU_Calvin
*@2016/12/31
*/
//抽象享元类
public interface Ticket{
//显示票价,参数为列车类型
public void showPrice(String type);
}

//具体享元类
public class ConcreteTicket implements Ticket {
String from;
String to;
public ConcreteTicket(String from,String to){
this.from = from;
this.to = to;
}
@Override
public void showPrice(String type){
if(type.equals("Gaotie")){
System.out.println("从"+from+"到"+to+"的高铁票价为200元");
}else{
System.out.println("从"+from+"到"+to+"的动车票价为120元");
}
}
}

//享元工厂类
public class TicketFactory{
static Map<String,Ticket> map= new ConcurrentHashMap< String,Ticket >();
public static Ticket getTicket(String from,String to){
String key = from+to;
if(map.containsKey(key)){
System.out.println("使用缓存查询"+key);
return map.get(key);
}else{
System.out.println("创建对象查询"+key);
Ticket ticket = new ConcreteTicket(from,to);
map.put(key, ticket);
return ticket;
}
}
}

//使用时
TicketFactory. getTicket("南京","杭州").showPrice("Gaotie");
TicketFactory. getTicket("南京","杭州").showPrice("Dongche");


从上面代码可以看出,我们利用了Map避免了大量查询南京到杭州列车信息相关的ConcreteTicket实例对象的创建,避免了频繁GC的发生。从输出结果也可以看出第二次查询即从缓存中获取到ConcreteTicket对象。在本例中内部状态就是从南京到杭州,外部状态是列车类型和价格,价格会随着列车类型变化。


在JDK中的String类的相关属性也符合了享元模式的实现原则,这就涉及到了常量池的概念,具体的已经在从JVM角度比较equals和==的区别一文中介绍过了,感兴趣的同学可以参考。


3.享元模式的优缺点比较

享元模式的优点:

享元模式大幅度地降低内存中对象的数量,提高了程序的性能。

 享元模式的缺点:

(1)为了使对象可以共享,需要将一些状态外部化,这使得程序的逻辑复杂化。

(2)享元模式需要额外维护对象缓存池。



代码酱
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