分享好友 最新动态首页 最新动态分类 切换频道
【源码分析设计模式 7】Integer中的享元模式
2024-12-26 14:21

说到享元模式,第一个想到的应该就是池技术了,String常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式的应用,所以说享元模式是池技术的重要实现方式。

【源码分析设计模式 7】Integer中的享元模式

比如我们每次创建字符串对象时,都需要创建一个新的字符串对象的话,内存开销会很大,所以如果第一次创建了字符串对象“Flyweight”,下次再创建相同的字符串“Flyweight”时,只要把它的引用指向“Flyweight”,这样就实现了“Flyweight”字符串在内存中的共享。

举个最简单的例子,网络联机下棋的时候,一台服务器连接了多个客户端(玩家,如果我们每个棋子都要创建对象,那一盘棋可能就有上百个对象产生,玩家多点的话,因为内存空间有限,一台服务器就难以支持了,所以这里要使用享元模式,将棋子对象减少到几个实例。下面给出享元模式的定义。

享元模式( Flyweight,运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象。UML结果图如下

1、Flyweight 是抽象享元角色。它是产品的抽象类,同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口和实现

2、ConcreteFlyweight 是具体享元角色,是具体的产品类,实现抽象角色定义的业务

3、UnsharedConcreteFlyweight 是不可共享的享元角色,一般不会出现在享元工厂中

4、FlyweightFactory 是享元工厂,它用于构造一个池容器,同时提供从池中获得对象的方法。

1、上面享元模式的定义为我们提出了两个要求:细粒度和共享对象。我们知道分配太多的对象列到应用程序中将有损程序的性能,同时还容易造成内存溢出,要避免这种情况,用到的就是享元模式,这里就需要提到内部状态和外部状态了。

因为要求细粒度对象,所以不可避免地会使对象数量多且性质相近,此时我们就将这些对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态。

2、内部状态指对象共享出来的信息,存储在享元对象内部并且不会随环境的改变而改变

3、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。
我们举一个最简单的例子,棋牌类游戏大家都有玩过吧,比如说说围棋和跳棋,它们都有大量的棋子对象,围棋和五子棋只有黑白两色,跳棋颜色略多一点,但也是不太变化的,所以棋子颜色就是棋子的内部状态;而各个棋子之间的差别就是位置的不同,我们落子嘛,落子颜色是定的,但位置是变化的,所以方位坐标就是棋子的外部状态。

那么为什么这里要用享元模式呢?可以想象一下,上面提到的棋类游戏的例子,比如围棋,理论上有361个空位可以放棋子,常规情况下每盘棋都有可能有两三百个棋子对象产生,因为内存空间有限,一台服务器很难支持更多的玩家玩围棋游戏,如果用享元模式来处理棋子,那么棋子对象就可以减少到只有两个实例,这样就很好的解决了对象的开销问题。

1、优点

大大减少了对象的创建,降低了程序内存的占用,提高效率

2、缺点

提高了系统的复杂度,需要分离出内部状态和外部状态,而外部状态具有固化特性,不应该随着内部状态的改变而改变。

1、何时应用

(1)系统中有大量对象时

(2)这些对象消耗大量内存时

(3)这些对象的状态大部分可以外部化时

(4) 需要缓冲池的场景

2、实现方式

用唯一标识码判断,如果在内存中有,则返回这个唯一标识码所标识的对象,用hashmap存储。

3、应用实例

(1)string常量池

(2)数据库连接池

应用实例的话,其实上面的模板就已经是一个很好的例子了,类似于String常量池,没有的对象创建后存在池中,若池中存在该对象则直接从池中取出。

为了更好的理解享元模式,这里再举一个实例,比如接了我一个小型的外包项目,是做一个产品展示网站,后来他的朋友们也希望做这样的网站,但要求都有些不同,我们当然不能直接复制粘贴再来一份,有任希望是新闻发布形式的,有人希望是博客形式的等等,而且因为经费原因不能每个网站租用一个空间。

其实这里他们需要的网站结构相似度很高,而且都不是高访问量网站,如果分成多个虚拟空间来处理,相当于一个相同网站的实例对象很多,这是造成服务器的大量资源浪费。如果整合到一个网站中,共享其相关的代码和数据,那么对于硬盘、内存、CPU、数据库空间等服务器资源都可以达成共享,减少服务器资源;而对于代码,由于是一份实例,维护和扩展都更加容易。

那么此时就可以用到享元模式了。UML图如下

1、网站抽象类

 

2、网站具体类

 

3、网站工厂类

 

4、client客户端

这里测试用例给了两种网站,原先我们需要做三个产品展示和三个博客的网站,也即需要六个网站类的实例,但其实它们本质上都是一样的代码,可以利用用户ID号的不同,来区分不同的用户,具体数据和模板可以不同,但代码核心和数据库却是共享的。

 

5、运行结果

可以看出,虽然我们做了6个网站,但网站分类只有2个。这样基本算是实现了享元模式的共享对象的目的,但想想上面提到的内部状态和外部状态,这里实际上没有体现对象间的不同,只体现了它们的共享部分。

6、用户类

所以我们再加一个用户类,作为网站类的外部状态,并在use()方法中传递用户对象,UML如下

下面添加一个User类。

 

然后再对use()方法进行修改,添加参数,以抽象类为例

 

而客户端中只需对每一个网站添加一个用户即可,如

 

运行结果如下

这样就可以协调内部与外部状态,哪怕接手了上千个网站的需求,只要要求相同或类似,实际开发代码也就是分类的哪几种。

1、测试类

 

2、如果想了解怎么实现共享的,就得分析Integer的源代码

Integer x = 127;和Integer z = Integer.valueOf(127);是一个意思

下面我们来看下valueOf方法

 

再看一下IntegerCache类

 

其实很简单,就是用一个Integer数组先缓存了,后面如果是是在区间内的数直接从缓存数组中取,否则才构造新的Integer。缓存思想还是很重要的!谢谢大家观看。

1、享元模式可以再次创建对象,也可以取缓存对象;单例模式则是严格控制单个进程中只有一个实例对象。

2、享元模式可以通过自己控制对外部的单例,也可以在需要时创建更多的对象;单例模式是自身控制,需要增加不属于该对象本身的逻辑。

最新文章
8000万台大单在路上!信创PC加速起飞
近年来,中国信息技术应用创新产业升温。据艾媒咨询,2023年信创产业规模已超2万亿元,预计2027年将突破3.7万亿元。整机市场正成为企业技术创新和业务发展的热点。业内人士认为,信创电脑产业的破局之道在于更快的CPU、软硬件深度结合优化
Docker Buildx插件安装与使用指南
docker-buildx-plugin-0.15.1-1.el8.x86_64.rpmDocker 是一个开源的应用容器引擎,它允许开发者打包他们的应用以及应用的运行环境到一个可移植的容器中,然后可以发布到任何流行的 Linux 机器上,也可以实现虚拟化。Dock
2024-2029年全球及中国有色金属产业市场前瞻与投资战略规划分析报告
权威数据来源一手调研资料调研方法直接观察法(实地走访、网络观察)访谈调查法(个别面访、集体面访、电话访谈、视频访谈、小组座谈)问券调查法(在线问券、电子邮件问券、入户分发等)会议调查法(参加博览会、展览会、高峰论坛、研修会
Docker学习笔记1,Docker创建Tomcat容器并且部署web项目。
使用docker部署俩tomcat,模拟负载均衡。 1.首先去这个网站查看你需要下载的版本对应的标签https://hub.docker.com/u/library 2.然后docker pull tomcat:你的标签。当然,不加标签的话一般默认使用最新版即lasted 3.拉下来镜像
2025上海CMEF医疗器械展/2025养老展/2025中医AI设备展
2025年将迎来医疗行业的一次盛事——上海CMEF医疗器械展、养老展以及中医AI设备展。这一次展会不仅是各大医疗器械生产企业展示Zui新技术的舞台,也是专业人士交流经验、了解行业动态的重要平台。CMEF(全称:中国国际医疗器械博览会)创始
20个国内外免费矢量图素材网站推荐 - 可免费商用,高清矢量图标库!
封面图来自于https://creazilla.com/,版权属于原作者Photoshop:对位图图像进行处理,放大后会出现方块状,图片属于真彩色,图片会失真。CorelDRAW:对矢量图形进行绘制,放大后不会产生锯齿状,图片放大不会失真。位图, 又称为点阵图像、
2024年河南建筑工程设计院合作加盟开设分公司+2024top5建筑工程设计院合作加盟人气排行榜
2024年河南建筑工程设计院合作加盟开设分公司+2024top5建筑工程设计院合作加盟人气排行榜
2024年浙江规划设计公司合作加盟成立分公司的规定+2024top5规划设计公司合作加盟榜单汇总
2024年浙江规划设计公司合作加盟成立分公司的规定+2024top5规划设计公司合作加盟榜单汇总
android开源项目下载地址
FBReaderJ FBReaderJ用于Android平台的电子书阅读器,它支持多种电子书籍格式包括:oeb、ePub和fb2。此外还支持直接读取zip、tar和gzip等压缩文档。 项目地址:http://www.fbreader.org/FBReaderJ/源码地址:http:
Docker 学习总结
docker version 查看版本docker search java 搜索镜像docker images 查看本地镜像列表docker pull java:8 从仓库获取java:8的镜像docker pull 地址/java:8docker rmi java 删除镜像 docker rmi -f $(docker images) 删除所有的镜像容器的命
相关文章
推荐文章
发表评论
0评