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设计模式:享元模式

设计模式:享元模式

一、定义

使用享元对象有效地支持大量的细粒度对象。

二、角色

  • 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。

三、使用场景

  • 系统中存在大量的相似对象
  • 细粒度的对象都具备较接近的外部状态,并且内部状态和环境无关,也就是对象没有特定身份
  • 需要缓冲池的场景

四、案例代码

/*** 享元对象抽象基类*/
interface Book {void readBook();
}/*** 具体的享元对象*/
class ConcreteBook implements Book {private String name;public ConcreteBook(String name) {this.name = name;}@Overridepublic void readBook() {System.out.println("当前正在阅读:" + name);}
}/*** 定义享元工厂 -- 图书工厂*/
class BookFactory {private static Map<String, Book> bookMaps = new HashMap<>();public static ConcreteBook getBook(String name) {if (bookMaps.containsKey(name)) {System.out.println("有该书籍,直接找到");return (ConcreteBook) bookMaps.get(name);} else {System.out.println("没有该书籍,去买一本,重新创建");ConcreteBook book = new ConcreteBook(name);bookMaps.put(name, book);return book;}}
}//客户端
public class Client {public static void main(String[] args) {ConcreteBook book1 = BookFactory.getBook("三国演义");book1.readBook();ConcreteBook book2 = BookFactory.getBook("三国演义");book2.readBook();}
}

五、在Android中的使用

  • Android Handler消息机制,Message

发送消息的时候最终调用sendEmptyMessageAtTime,通过Message.obtain();创建message并发送。享元模式就是从obtain这里切入。

public final boolean sendEmptyMessageAtTime(int what, long uptimeMillis) {Message msg = Message.obtain();msg.what = what;return sendMessageAtTime(msg, uptimeMillis);}

Message.obtain

message要么是从最后new Message返回一个新的对象,要么返回sPool。当返回sPool时就是返回已创建的重复对象

    private static int sPoolSize = 0;Message next;private static final Object sPoolSync = new Object();private static Message sPool;public static Message obtain() {synchronized (sPoolSync) {if (sPool != null) {Message m = sPool;sPool = m.next;m.next = null;m.flags = 0; // clear in-use flagsPoolSize--;return m;}}return new Message();}

Message是一个单链表对象

Message包含一个next的Message对象。sPoolSize表示个数,以此形成单链表结构

  • JDK中的String

jdk中的String也是类似的消息池。一个String被定义过后就存在于常量池中。当其他地方使用相同的字符串时,实际使用的是缓存。

六、优缺点

优点:

  • 大幅度地降低内存中对象的数量,降低程序内存占用;

缺点:

  • 使得系统更加复杂,为了使对象可以共享,需要将一些状态外部化,使得程序的逻辑复杂化;
  • 将享元对象的状态外部化,而读取外部状态使得运行时间稍微变长;

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