设计模式(22)享元模式

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了设计模式(22)享元模式。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、介绍:

1、定义:享元模式(Flyweight Pattern)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。这种类型的设计模式属于结构型模式,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。

2、组成结构:

设计模式(22)享元模式,设计模式(java语言),设计模式,享元模式

(1)Flyweight(抽象享元类):通常是一个接口或抽象类,在抽象享元类中声明了具体享元类公共的方法,这些方法可以向外界提供享元对象的内部数据(内部状态),同时也可以通过这些方法来设置外部数据(外部状态)。

public abstract class  Flyweight{
	public abstract void operation(String extrinsicState);
}

(2)ConcreteFlyweight(具体享元类):它实现了抽象享元类,其实例称为享元对象;在具体享元类中为内部状态提供了存储空间。通常我们可以结合单例模式来设计具体享元类,为每一个具体享元类提供唯一的享元对象。

public class ConcreteFlyweight extends Flyweight{
	//内部状态intrinsicState作为成员变量,同一个享元对象的内部状态是一致的
	private String intrinsicState;
	public ConcreteFlyweight(String intrinsicState){
		this.intrinsicState = intrinsicState;
	}

	//外部状态extrinsicState在使用时由外部设置,不保存在享元对象中,即使是同一个对象
	//在每一次调用时可以传入不同的外部状态
	public void operation(String extrinsicState){
		//实现业务方法
	}
}

(3)UnsharedConcreteFlyweight(非共享具体享元类):并不是所有的抽象享元类的子类都需要被共享,不能被共享的子类可设计为非共享具体享元类;当需要一个非共享具体享元类的对象时可以直接通过实例化创建。

public class UnsharedConcreteFlyweight extends Flyweight{
	public void operation(String extrinsicState){
		//实现业务方法
	}
}

(4)FlyweightFactory(享元工厂类):享元工厂类用于创建并管理享元对象,它针对抽象享元类编程,将各种类型的具体享元对象存储在一个享元池中,享元池一般设计为一个存储“键值对”的集合(也可以是其他类型的集合),可以结合工厂模式进行设计;当用户请求一个具体享元对象时,享元工厂提供一个存储在享元池中已创建的实例或者创建一个新的实例(如果不存在的话),返回新创建的实例并将其存储在享元池中。

public class FlyweightFactory{
	//定义一个HashMap用于存储享元对象,实现享元池
	private HashMap flyweights = new HashMap();

	public Flyweight getFlyweight(String key){
		//如果对象存在,则直接从享元池获取
		if(flyweight.containsKey(key)){
			return (Flyweight)flyweight.get(key);
		}
		//如果对象不存在,先创建一个新的对象添加到享元池中,然后返回
		else{
			Flyweight fw = new ConcreteFlyweight();
			flyweights.put(key,fw);
			return fw;
		}
	}
}

3、享元模式将对象的状态分为内部状态和外部状态:

(1)内部状态:是对象可共享出来的信息,存储在享元对象内部并且不会随环境改变而改变,如用户的ID、Name,它们可以作为一个对象的动态附加信息,不必直接储存在具体某个对象中,属于可以共享的部分。即在生成对象后,类的属性每个对象都不一样,那他就是内部状态,用户的ID是每个用户都不一样的。

(2)外部状态:是对象得以依赖的一个标记,是随环境改变而改变的、不可以共享的状态,它是一批对象的统一标识,是唯一的一个索引值。即在生成对象后,类的属性大部分对象或部分的值相同,那么这个属性就是外部状态,例如用户属于VIP用户,很多用户都属于VIP用户。

4、优缺点:

优点:

(1)减少对象的创建,降低内存中对象的数量,降低系统的内存,提高效率

(2)减少内存之外的其他资源占用 (减少new 关键字的创建次数)

缺点:

(1)关注内/外部状态、关注线程安全问题

(2)使系统、程序的逻辑复杂化

5、相关设计模式:

(1)代理模式:代理模式是需要代理一个类,需要生成的代理类花费的资源和时间比较多就可以使用享元模式提高;

(2)单例模式:容器单例模式就是享元模式和单例模式的结合,使用复用的思想提高程序的使用频率。

6、使用场景:

二、demo:

1、黑白棋:黑白棋游戏需要大量的棋子对象,如果为每一个棋子都单独创建一个对象,系统的性能和内存开销都非常大。使用享元模式,可以将一些相同的棋子对象共享起来,只需要保存其内部和外部状态区分即可。

/**
 * 抽象的棋子接口
 */
public interface Piece {
    void put(int x, int y);
}


/**
 * 黑棋类
 */
public class BlackPiece implements Piece {
    @Override
    public void put(int x, int y) {
        System.out.println("在坐标 (" + x + ", " + y + ") 放置了一个黑棋子");
    }
}


/**
 * 白棋类
 */
public class WhitePiece implements Piece {
    @Override
    public void put(int x, int y) {
        System.out.println("在坐标 (" + x + ", " + y + ") 放置了一个白棋子");
    }
}

//棋子享元工厂类
public class PieceFactory {
    private final Map<String, Piece> map = new HashMap<>();
    public Piece getPiece(String color) {
        Piece piece = map.get(color);
        if (piece == null) {
            switch (color) {
                case "black":
                    piece = new BlackPiece();
                    break;
                case "white":
                    piece = new WhitePiece();
                    break;
                default:
                    throw new IllegalArgumentException("Unsupported color: " + color);
            }
            map.put(color, piece);
        }
        return piece;
    }
}
//客户端
 public static void main(String[] args) {
        PieceFactory factory = new PieceFactory();
        Piece black1 = factory.getPiece("black");
        black1.put(1, 1);
        Piece black2 = factory.getPiece("black");
        black2.put(2, 2);
        Piece white1 = factory.getPiece("white");
        white1.put(3, 3);
        Piece white2 = factory.getPiece("white");
        white2.put(4, 4);
    }

输出:
在坐标 (1, 1) 放置了一个黑棋子
在坐标 (2, 2) 放置了一个黑棋子
在坐标 (3, 3) 放置了一个白棋子
在坐标 (4, 4) 放置了一个白棋子

2、扑克牌游戏:54张扑克牌(1到13四种花色)+大王+小王:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-733969.html

到了这里,关于设计模式(22)享元模式的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 【十】设计模式~~~结构型模式~~~享元模式(Java)

    【学习难度:★★★★☆,使用频率:★☆☆☆☆】         面向对象技术可以很好地解决一些灵活性或可扩展性问题,但在很多情况下需要在系统中增加类和对象的个数。当对象数量太多时,将导致运行代价过高,带来性能下降等问题。 享元模式正是为解决这一类问题

    2024年02月08日
    浏览(49)
  • 【Java 设计模式】结构型之享元模式

    享元模式(Flyweight Pattern)是一种结构型设计模式,它旨在减少对象的数量以节省内存和提高性能。享元模式通过共享大量相似对象的状态,使得这些对象可以共享,而不需要在每个对象中都存储相同的数据。在本文中,我们将深入研究Java中享元模式的定义、结构、使用场景

    2024年01月22日
    浏览(52)
  • Java设计模式之结构型-享元模式(UML类图+案例分析)

    目录 一、基本概念 二、UML类图 三、角色设计 四、案例分析 4.1、基本实现 4.2、游戏角色 五、总结 享元模式是一种结构型设计模式,主要用于减少创建大量相似对象所占用的内存,它通过共享技术来有效支持大量细粒度的对象。 角色 描述 抽象享元角色 定义出对象的外部状

    2024年02月16日
    浏览(45)
  • 【设计模式——学习笔记】23种设计模式——享元模式Flyweight(原理讲解+应用场景介绍+案例介绍+Java代码实现)

    你的公司主要做一些小型的外包项目,之前给客户A做一个产品展示网站,客户A的朋友感觉效果不错,也希望做这样的产品展示网站,但是要求有些不同 有客户要求以新闻的形式发布 有客户要求以博客的形式发布 有客户要求以微信公众号的形式发布 【 传统方式】 直接复制

    2024年02月15日
    浏览(51)
  • 【Java面试题】设计模式之七种结构性模式——代理模式、适配器模式、桥接模式、装饰模式、外观模式、享元模式、组合模式

    目录 一、代理模式 二、适配器模式 三、桥接模式 四、装饰模式 五、外观模式 六、享元模式 七、组合模式 概念: 代理模式是为其他对象提供一种以代理控制对这个对象的访问。在某些情况下,一个对象不适合或者不能直接引用另一个对象,而代理对象可以在客户端和目标对

    2023年04月09日
    浏览(50)
  • 设计模式-享元模式

    享元模式(Flyweight Pattern)是一种结构型设计模式,主要用于减少创建大量相似对象对内存资源的消耗,通过共享这些对象来提高程序性能和系统资源利用率。在实际应用场景中string就是使用了享元模式,string a = “123”; string b = “123”; 我们假设有一个场景是需要创建大量的

    2024年01月24日
    浏览(41)
  • 设计模式——享元模式

    享元模式(Flyweight Pattern)是池技术的重要实现方式。 使用共享对象可以有效地支持大量的细粒度对象。 优点 可以大大减少应用程序创建对象的数量,降低程序内存占用。 缺点 提高了系统的复杂度,需要分离出享元对象的外部状态(key)和内部状态(对象属性),并且外部

    2024年02月16日
    浏览(38)
  • 设计模式:享元模式

    首先我们需要简单了解一下什么是享元模式。 享元模式(Flyweight Pattern) :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。享元模式的重点就在这个享字,通过一些共享技术来减少对象的创建,实际上Java中String值的存储,Volley中的 ByteArrayPool 也使用到了享元模式,

    2024年02月08日
    浏览(43)
  • 设计模式之享元模式

    本文看下一种结构型设计模式,享元模式。 当程序需要大量的重复对象,并且这些大量的重复对象只有部分属性不相同,其他都是相同的时候,就可以考虑使用享元设计模式设计模式来实现。典型的如围棋游戏中的棋子,除了颜色和位置不同外,其他都相同。射击游戏中的子

    2024年02月17日
    浏览(42)
  • 【前端设计模式】之享元模式

    享元模式是一种结构型设计模式,它通过共享对象来减少内存使用和提高性能。在前端开发中,享元模式可以用于优化大量相似对象的创建和管理,从而提高页面的加载速度和用户体验。 共享对象:享元模式通过共享相似对象来减少内存使用。相似对象可以共享一些不变的状

    2024年02月08日
    浏览(46)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包