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标题: JAVA设计模式学习14——享元模式 [打印本页]
作者: 李江 时间: 2013-10-14 09:32
标题: JAVA设计模式学习14——享元模式
转自:http://alaric.iteye.com/blog/1914498
享元(Flyweight)模式:通过共享技术以便有效的支持大量细粒度的对象。
享元模式在阎宏的《java与模式》中分为单纯享元模式和复合享元模式,复合模式的复合享元是不可以共享的,享元对象能做到共享的关键是区分内蕴态(Internal State)和外蕴态( External State)。这两个“蕴态”翻译的太难懂,我不是说翻译的不好,可能是我理解能力差,还是《Design Pattern Elements of Reusable Object-Oriented Software》的翻译版《设计模式可复用面向对象软件的基础》一书总翻译为内部对象和外部对象,相对直白,对概念性的东西文学气味太强了就觉得很别扭。这里的角色也采用《设计模式可复用面向对象软件的基础》的说法,不区分单纯模式和复合模式,而是有一个UnSharedConcreteFlyweight(在《java与模式》里称复合享元,指明复合享元不能共享),我们这里称它不可以共享享元角色,这样享元模式的角色有:
抽象享元(Flyweight)角色:是给实现享元提供的接口。
具体享元(ConcreteFlyweight)角色:实现抽象角色,此对象必须是共享的,所含的状态必须是内部状态。
不共享享元(UnSharedConcreteFlyweight)角色:此对象不可共享,不是所有实现抽象享元接口的的对象都要共享,此对象通常将ConcreteFlyweight作为组成元素。
享元工厂(FlyweightFactory)角色:负责创建和管理享元角色,确保合理共享。
客户端(Client)角色:维持一个Flyweight对象的引用,计算或存储一个(多个)外部存储状态。享元模式的类的机构图如下:
享元模式在java.lang.String设计上的使用,我们知道java中字符串始终保持共享一份,如下面代码片段:
String m = "a";
String n = "a";
System.out.println(m==n);
这样会输出true,说明m和n指向了同一个实例,内存中也只有一个"a"。这就是享元模式在String上的使用。
享元模式在文字编辑存贮过程中的使用,这里假定文章由行对象组成,行对象由若干个字符对象组成,但是如果每个字符都保存自己的对象,那么一篇文章成千上万个字符对象,这样严重消耗系统内存,造成不可接受的运行时开销,好的方法是利用享元模式,只保存ASCII字符编码值,作为内部不变的状态,对当个字符对象进行共享,而相对字符颜色、大小这样的格式化数据作为外部状态,由客户端维护,运行时由外部传入即可。每个行作为不可共享享元对象,它是由享元对象(字符对象)组合而成的。
举例代码如下:
Java代码
- package flyWeight;
- /**
- *
- *作者:alaric
- *时间:2013-7-27下午4:52:41
- *描述:抽象享元
- */
- public interface Glyph {
-
- public void draw(Context context);
-
- }
Java代码
- package flyWeight;
- /**
- *
- *作者:alaric
- *时间:2013-7-27下午4:53:12
- *描述:具体享元
- */
- public class Character implements Glyph {
-
- private char c;
- private int size;
- @Override
- public void draw(Context context) {
- // TODO Auto-generated method stub
- this.size = context.getSize();
- System.out.println(size+"号"+c+"被画出!");
- }
- public char getC() {
- return c;
- }
- public void setC(char c) {
- this.c = c;
- }
- public Character(char c) {
- super();
- this.c = c;
- System.out.println(c+"被创建!");
- }
- }
Java代码
- package flyWeight;
-
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- /**
- *
- *作者:alaric
- *时间:2013-7-27下午4:52:26
- *描述:行 不可共享享元
- */
- public class Row implements Glyph {
-
- private List<Character> list = new ArrayList<>();
-
- @Override
- public void draw(Context context) {
-
- }
-
- public Row() {
- }
-
- public void setCharacter(Glyph r){
- list.add((Character) r);
- }
-
- public int getSize(){
- return list.size();
- }
-
- public String getRow(){
- StringBuilder sb = new StringBuilder();
- for(Character g:list){
- sb.append(g.getC());
- }
- return sb.toString();
- }
-
- }
作者: 李江 时间: 2013-10-14 09:32
Java代码
package flyWeight;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
*
*作者:alaric
*时间:2013-7-27下午4:52:08
*描述:享元工厂
*/
public class GlyphFactory {
private Map<String,Glyph> map = new HashMap<>();
public Glyph getGlyph(Context context){
String cStr = context.getC()+"";
Glyph gl = map.get(cStr);
if(gl == null){
gl = new Character(context.getC());
map.put(cStr, gl);
}
gl.draw(context);
return gl;
}
}
Java代码
package flyWeight;
/**
*
*作者:alaric
*时间:2013-7-27下午3:34:57
*描述:数据类
*/
public class Context {
private int size;
private char c;
public int getSize() {
return size;
}
public void setSize(int size) {
this.size = size;
}
public char getC() {
return c;
}
public void setC(char c) {
this.c = c;
}
public Context(int size, char c) {
super();
this.size = size;
this.c = c;
}
}
Java代码
package flyWeight;
/**
*
*作者:alaric
*时间:2013-7-27下午4:56:01
*描述:客户端 为了简单 就直接写main方法里的
*/
public class Client {
/**
*作者:alaric
*时间:2013-7-27下午4:20:08
*描述:测试
*/
public static void main(String[] args) {
Row r =new Row();
GlyphFactory factory = new GlyphFactory();
Context context1= new Context(12, 'a');
Glyph gly1 = factory.getGlyph(context1);
r.setCharacter(gly1);
Context context2= new Context(13, 'a');
Glyph gly2 = factory.getGlyph(context2);
r.setCharacter(gly2);
Context context3= new Context(13, 'b');
Glyph gly3 = factory.getGlyph(context3);
r.setCharacter(gly3);
System.out.println(r.getRow());
}
}
运行结果:
a被创建!
12号a被画出!
13号a被画出!
b被创建!
13号b被画出!
aab
可以看出a创建了一次 ,a的大小12 ,13是外部状态所以是外部传入,外部状态不能在享元内保存,而a字符是内部状态,行Row是有字符Character 组成,Row虽然实现了抽象享元接口,但是并没有再工厂中体现共享,因为他是不可共享的享元。
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