Java享元模式
享元模式
享元模式（Flyweight Pattern）主要用于減少創建對象的數量，以減少內存占用和提高性能。這種類型的設計模式屬于結構型模式，它提供了減少對象數量從而改善應用所需的對象結構的方式。
享元模式嘗試重用現有的同類對象，如果未找到匹配的對象，則創建新對象。我們將通過創建 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 屬性被用來檢查現有的 Circle 對象。
介紹
意圖： 運用共享技術有效地支持大量細粒度的對象。
主要解決： 在有大量對象時，有可能會造成內存溢出，我們把其中共同的部分抽象出來，如果有相同的業務請求，直接返回在內存中已有的對象，避免重新創建。
何時使用：
1、系統中有大量對象。
2、這些對象消耗大量內存。
3、這些對象的狀態大部分可以外部化。
4、這些對象可以按照內蘊狀態分為很多組，當把外蘊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： 用唯一標識碼判斷，如果在內存中有，則返回這個唯一標識碼所標識的對象。
關鍵代碼： 用 HashMap 存儲這些對象。
應用實例：
1、JAVA 中的 String，如果有則返回，如果沒有則創建一個字符串保存在字符串緩存池里面。
2、數據庫的數據池。
優點： 大大減少對象的創建，降低系統的內存，使效率提高。
缺點： 提高了系統的復雜度，需要分離出外部狀態和內部狀態，而且外部狀態具有固有化的性質，不應該隨著內部狀態的變化而變化，否則會造成系統的混亂。
使用場景：
1、系統有大量相似對象。
2、需要緩沖池的場景。
注意事項：
1、注意劃分外部狀態和內部狀態，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。
實現
我們將創建一個 Shape 接口和實現了 Shape 接口的實體類 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，否則將創建一個存儲在 hashmap 中以備后續使用的新對象，并把該對象返回到客戶端。
步驟 1
創建一個接口。
Shape.java
public interface Shape { void draw(); }
步驟 2
創建實現接口的實體類。
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
創建一個工廠，生成基于給定信息的實體類的對象。
ShapeFactory.java
import java.util.HashMap; public class ShapeFactory { private static final HashMap
步驟 4
使用該工廠，通過傳遞顏色信息來獲取實體類的對象。
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
執行程序，輸出結果：
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
Java
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