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12、结构型模式-享元设计模式

12、结构型模式-享元设计模式

作者: 日落_3d9f | 来源:发表于2021-07-19 09:03 被阅读0次

    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
    享元设计模式

    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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