享元设计模式(Flyweight Pattern)
- 属于结构型模式,主要用于减少创建对象的数量,以减少内存占用和提高性能, 它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。
- 享元模式尝试重用现有的同类对象,如果未找到匹配的对象,则创建新对象
应用场景
- JAVA 中的 String,如果字符串常量池里有则返回,如果没有则创建一个字符串保存在字符串常量池里面
- 数据库连接池、线程池等
- 如果系统有大量相似对象,或者需要用需要缓冲池的时候可以使用享元设计模式,也就是大家说的池化技术
- 如果发现某个对象的生成了大量细粒度的实例,并且这些实例除了几个参数外基本是相同的,如果把那些共享参数移到类外面,在方法调用时将他们传递进来,就可以通过共享对象,减少实例的个数
内部状态
- 不会随环境的改变而有所不同,是可以共享的
外部状态
- 不可以共享的,它随环境的改变而改变的,因此外部状态是由客户端来保持(因为环境的变化一般是由客户端引起的)
角色
- 抽象享元角色:为具体享元角色规定了必须实现的方法,而外部状态就是以参数的形式通过此方法传入
- 具体享元角色:实现抽象角色规定的方法。如果存在内部状态,就负责为内部状态提供存储空间。
- 享元工厂角色:负责创建和管理享元角色。要想达到共享的目的,这个角色的实现是关键
- 客户端角色:维护对所有享元对象的引用,而且还需要存储对应的外部状态
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案例实战
小滴课堂-老王为了增加收入,开始接了外包项目,开发了一个AI网站模板,可以根据不同的客户需求自动生成不同类型的网站: 电商类、企业产品展示、信息流等。
在部署的时候就麻烦了,是不是每个机器都用租用云服务器,购买独立域名呢
这些网站结构相似度很高,而且都不是高访问量网站,可以先公用服务器资源,减少服务器资源成本,类似虚拟机或者Docker
代码:
抽象方法:
public abstract class CloudWebSite {
public abstract void run(Company company);
}
实体类:
public class Company {
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Company(){}
public Company(String name){
this.name = name;
}
}
具体的产品
public class ConcreteWebSite extends CloudWebSite {
private String category;
public ConcreteWebSite(String category){
this.category = category;
}
@Override
public void run(Company company) {
System.out.println("网站分类:"+category+", 公司:"+company.getName());
}
}
工厂
public class WebSiteFactory {
/**
* map里面的key是分类
*/
private Map<String,ConcreteWebSite> map = new HashMap<>();
/**
* 根据key获取分类站点
* @param category
* @return
*/
public CloudWebSite getWebSiteByCategory(String category){
if(map.containsKey(category)){
return map.get(category);
}else {
ConcreteWebSite site = new ConcreteWebSite(category);
map.put(category,site);
return site;
}
}
/**
* 获取分类个数
* @return
*/
public int getWebsiteCategorySize(){
return map.size();
}
}
Main方法:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
WebSiteFactory factory = new WebSiteFactory();
CloudWebSite companySite1 = factory.getWebSiteByCategory("企业官网");
companySite1.run(new Company("小滴课堂"));
CloudWebSite companySite2 = factory.getWebSiteByCategory("企业官网");
companySite2.run(new Company("旭瑶课堂"));
CloudWebSite byteDanceSite = factory.getWebSiteByCategory("信息流");
byteDanceSite.run(new Company("字节跳动"));
CloudWebSite ucNews = factory.getWebSiteByCategory("信息流");
ucNews.run(new Company("优视科技"));
System.out.println("网站分类总数:" +factory.getWebsiteCategorySize());
}
}
执行结果:
网站分类:企业官网, 公司:小滴课堂
网站分类:企业官网, 公司:旭瑶课堂
网站分类:信息流, 公司:字节跳动
网站分类:信息流, 公司:优视科技
网站分类总数:2
优点
- 大大减少了对象的创建,降低了程序内存的占用,提高效率
缺点
- 提高了系统的复杂度,需要分离出内部状态和外部状态
注意划分内部状态和外部状态,否则可能会引起线程安全问题,必须有一个工厂类加以控制
享元设计模式和原型、单例模式的区别
- 原型设计模式是指定创建对象的种类,然后通过拷贝这些原型来创建新的对象。
- 单例设计模式保证一个类仅有一个实例
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