设计模式之享元模式

作用

也叫蝇量模式。“享”：共享，“元”：对象。

常用于系统底层开发，解决系统的性能问题。像数据库连接池，池里都是创建好的连接对象，无需再创建直接拿来用。解决重复创建对象造成内存浪费的问题。

经典的应用场景就是池技术了，String常量池、数据库连接池、缓冲池。

也可理解为为业务加一层缓存。

原理

Flyweight：抽象的享元角色，是产品的抽象类，同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现。

ConcreteFlyweight：具体的享元角色，是具体的产品类，实现抽象角色，定义相关业务。

UnsharedConcreteFlyweight：不可共享的角色，一般不会出现在享元工厂。

FlyweightFactory：享元工厂类，用于构建一个池容器（集合），同时提供从池中获取对象的方法。

内部状态：指对象共享出来的信息，存储在享元对象内部且不会随环境的改变而改变。

外部状态：指对象得以依赖的一个标记，是随环境改变而改变的、不可共享的状态。

案例

抽象的享元角色

public abstract class Website {

    public abstract void use(User user);

}

具体的享元角色

内部状态：type

外部状态：User

public class ConcreteWebsite extends Website {
    private String type;

    public ConcreteWebsite(String type) {
        this.type = type;
    }

    @Override
    public void use(User user) {
        System.out.println(user.getName() + "正在使用" + type + "网站");
    }
}

不可共享的角色

public class User {

    private String name;

    public User(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

享元工厂类

public class WebsiteFactory {

    private Map<String, ConcreteWebsite> cache = new ConcurrentHashMap<>();

    public Website getWebsite(String type) {
        if (!cache.containsKey(type)) {
            cache.put(type, new ConcreteWebsite(type));
        }
        return cache.get(type);
    }

    public int getCacheSize() {
        return cache.size();
    }

}

调用

public class Client {

    //Tom正在使用新闻网站
    //Jack正在使用博客网站
    //Smith正在使用博客网站
    //Alice正在使用博客网站
    //2
    public static void main(String[] args) {
        WebsiteFactory factory = new WebsiteFactory();
        Website news = factory.getWebsite("新闻");
        news.use(new User("Tom"));

        Website blog = factory.getWebsite("博客");
        blog.use(new User("Jack"));

        Website blog2 = factory.getWebsite("博客");
        blog2.use(new User("Smith"));
        Website blog3 = factory.getWebsite("博客");
        blog3.use(new User("Alice"));

        System.out.println(factory.getCacheSize());
    }

}

源码

java.lang.Integer#valueOf(int)

valueOf：享元工厂类中的方法，提供对象。

i：内部状态。

Integer：具体的享元角色。

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

调用：

Integer x = Integer.valueOf("127");
Integer y = Integer.valueOf("127");
System.out.println(x == y);//true