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享元模式
首先,我们来看看什么是享受模式。维基百科解释说,享受模式(英文:Flyweight Pattern)是一种软件设计模式。它使用共享对象来最小化内存使用,并与尽可能多的相似对象共享信息。当大量对象只是重复时,它适用于不可接受地使用大量内存。通常,对象中的某些状态可以共享。通常的做法是将它们放在外部数据结构中,然后在需要使用它们时将它们传递给涉众。
关键词:减少内存、共享对象、外部数据
简述一批对象中既有相同内容又有不同内容,共享相同内容,动态传输不同内容,最大限度减少对象的产生。这里需要理解的是,这多个对象实际上对应的是底部的同一个对象,物理地址是一个。
享元模式使用场景
元共享模式还有很多使用场景。最常见的场景是Java JDK中的字符串类。因为JVM中有一个常量池,常量池的实现是一种元共享模式,避免了多个相同对象的存在。此外,线程池和很多使用缓冲池的地方都采用共享模式,比如整数类中-128到127之间的整数的默认缓存等等。
在演示共享模式之前,我们应该先了解一下共享模式中涉及到的几个角色名称。
抽象集成类:通常是一个接口,主要提供修改内部数据的外部接口。
具体享受类:享受类的实现类,通常存储在内存中,使用方便。
享受元工厂类:外部创建特定的享受元类。
让我们用一个简单的例子来演示享受模式。我们创建一个接口类,然后编写一个实现类,然后通过工厂创建享受类。相关代码如下:
UML 图解
代码演示
让我们创建一个接口类IFlyweight.java,它包含一个设置宽度的方法,如下所示
然后编写一个实现类FlyweightImpl.java来实现接口,并在构造函数中传递一个Color对象。
在第三步中,我们编写了一个工厂类FlyweightFactory.java,它有一个颜色对象的本地缓存,对于相同的颜色,只保存一个对象。
彩色辅助Color.java
最后,编写一个测试应用类FlyweightDemo.java。
在上面的测试类中,我们分别用两种颜色定义了三个对象。因为具有相同颜色的对象已经被缓存,所以我们的输出结果如下:
输出结果
“从上面的运行结果中,我们可以看到flyweight0和flyweight1实际上是同一个对象。虽然它们的宽度和高度属性值不同,但它们的底层对应于同一对象本身。这是元分享模式的核心内容。通过共享变量,减少了对象的生成,从而减少了内存的使用。
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