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[Java语言] Java设计模式之享元模式实例详解

发表于 2018-5-6 16:06:47

本文实例讲述了Java设计模式之享元模式。分享给大家供大家参考,具体如下:

解释一下概念:也就是说在一个系统中如果有多个相同的对象,那么只共享一份就可以了,不必每个都去实例化一个对象。比如说一个文本系统,每个字母定一个对象,那么大小写字母一共就是52个,那么就要定义52个对象。如果有一个1M的文本,那么字母是何其的多,如果每个字母都定义一个对象那么内存早就爆了。那么如果要是每个字母都共享一个对象,那么就大大节约了资源。

在Flyweight模式中,由于要产生各种各样的对象,所以在Flyweight(享元)模式中常出现Factory模式。Flyweight的内部状态是用来共享的,Flyweight factory负责维护一个对象存储池(Flyweight Pool)来存放内部状态的对象。Flyweight模式是一个提高程序效率和性能的模式,会大大加快程序的运行速度.应用场合很多,下面举个例子:

先定义一个抽象的Flyweight类:

  1. package Flyweight;
  2. public abstract class Flyweight{
  3. public abstract void operation();
  4. }
复制代码

实现一个具体类:

  1. package Flyweight;
  2. public class ConcreteFlyweight extends Flyweight{
  3. private String string;
  4. public ConcreteFlyweight(String str){
  5. string = str;
  6. }
  7. public void operation()
  8. {
  9. System.out.println("Concrete---Flyweight : " + string);
  10. }
  11. }
复制代码

实现一个工厂方法类:

  1. package Flyweight;
  2. import java.util.Hashtable;
  3. public class FlyweightFactory{
  4. private Hashtable flyweights = new Hashtable();//----------------------------1
  5. public FlyweightFactory(){}
  6. public Flyweight getFlyWeight(Object obj){
  7. Flyweight flyweight = (Flyweight) flyweights.get(obj);//----------------2
  8. if(flyweight == null){//---------------------------------------------------3
  9. //产生新的ConcreteFlyweight
  10. flyweight = new ConcreteFlyweight((String)obj);
  11. flyweights.put(obj, flyweight);//--------------------------------------5
  12. }
  13. return flyweight;//---------------------------------------------------------6
  14. }
  15. public int getFlyweightSize(){
  16. return flyweights.size();
  17. }
  18. }
复制代码

这个工厂方法类非常关键,这里详细解释一下:

在1处定义了一个Hashtable用来存储各个对象;在2处选出要实例化的对象,在6处将该对象返回,如果在Hashtable中没有要选择的对象,此时变量flyweight为null,产生一个新的flyweight存储在Hashtable中,并将该对象返回。

最后看看Flyweight的调用:

  1. package Flyweight;
  2. import java.util.Hashtable;
  3. public class FlyweightPattern{
  4. FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();
  5. Flyweight fly1;
  6. Flyweight fly2;
  7. Flyweight fly3;
  8. Flyweight fly4;
  9. Flyweight fly5;
  10. Flyweight fly6;
  11. /** *//** Creates a new instance of FlyweightPattern */
  12. public FlyweightPattern(){
  13. fly1 = factory.getFlyWeight("Google");
  14. fly2 = factory.getFlyWeight("Qutr");
  15. fly3 = factory.getFlyWeight("Google");
  16. fly4 = factory.getFlyWeight("Google");
  17. fly5 = factory.getFlyWeight("Google");
  18. fly6 = factory.getFlyWeight("Google");
  19. }
  20. public void showFlyweight(){
  21. fly1.operation();
  22. fly2.operation();
  23. fly3.operation();
  24. fly4.operation();
  25. fly5.operation();
  26. fly6.operation();
  27. int objSize = factory.getFlyweightSize();
  28. System.out.println("objSize = " + objSize);
  29. }
  30. public static void main(String[] args){
  31. System.out.println("The FlyWeight Pattern!");
  32. FlyweightPattern fp = new FlyweightPattern();
  33. fp.showFlyweight();
  34. }
  35. }
复制代码

下面是运行结果:

Concrete---Flyweight : Google
Concrete---Flyweight : Qutr
Concrete---Flyweight : Google
Concrete---Flyweight : Google
Concrete---Flyweight : Google
Concrete---Flyweight : Google
objSize = 2

我们定义了6个对象,其中有5个是相同的,按照Flyweight模式的定义“Google”应该共享一个对象,在实际的对象数中我们可以看出实际的对象却是只有2个。

总结:

Flyweight(享元)模式是如此的重要,因为它能帮你在一个复杂的系统中大量的节省内存空间。在java语言中,String类型就是使用了享元模式。String对象是final类型,对象一旦创建就不可改变。在JAVA中字符串常量都是存在常量池中的,JAVA会确保一个字符串常量在常量池中只有一个拷贝。String a="abc",其中"abc"就是一个字符串常量。

熟悉java的应该知道下面这个例子:

  1. String a = "hello";
  2. String b = "hello";
  3. if(a == b)
  4. System.out.println("OK");
  5. else
  6. System.out.println("Error");
复制代码

输出结果是:OK。可以看出if条件比较的是两a和b的地址,也可以说是内存空间

核心总结,可以共享的对象,也就是说返回的同一类型的对象其实是同一实例,当客户端要求生成一个对象时,工厂会检测是否存在此对象的实例,如果存在那么直接返回此对象实例,如果不存在就创建一个并保存起来,这点有些单例模式的意思。通常工厂类会有一个集合类型的成员变量来用以保存对象,如hashtable,vector等。在java中,数据库连接池,线程池等即是用享元模式的应用。

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希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。



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