设计模式学习笔记——享元(Flyweight)模式

阳光穿透心脏的1/2处 2022-06-17 01:55 205阅读 0赞

# 设计模式学习笔记——享元(Flyweight)模式 #

@(设计模式)\[设计模式, 享元模式, flyweight\]

*  设计模式学习笔记享元Flyweight模式
    
     *  基本介绍
     *  享元案例
        
         *  类图
         *  实现代码
            
             *  BigChar类
             *  BigCharFactory类
             *  BigString类
             *  测试类
             *  运行结果
     *  享元模式中的角色
        
         *  Flyweight轻量级
         *  FlyweightFactory轻量级工厂
         *  Client请求者
         *  类图

## 基本介绍 ##

享元模式适用于需要`new`大量对象的情况。通过共享实例的方式避免`new`出实例，浪费资源。  
在使用享元模式的时候要注意，当共享实例修改时，将会影响使用该实例的多处地方，所以使用前需要斟酌，什么类需要使用享元模式。

## 享元案例 ##

### 类图 ###

![享元案例类图][SouthEast]

### 实现代码 ###

#### BigChar类 ####

package com.pc.flyweight.example;
    
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.FileReader;
    import java.io.IOException;
    
    /** * 大字符类 * Created by Switch on 2017/3/31. */
    public class BigChar { 
        /** * 字符名称 */
        private char charname;
    
        /** * 大型字符对应的字符串(由'#' '.' '\n'组成) */
        private String fontdata;
    
        /** * 构造方法，设置字符名称，并初始化数据 * * @param charname 字符名称 */
        public BigChar(char charname) {
            this.charname = charname;
            try {
                BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(System.getProperty("user.dir")
                        + "/src/main/java/com/pc/flyweight/example/char/big" + charname + ".txt"));
                String line;
                StringBuffer buf = new StringBuffer();
                while ((line = reader.readLine()) != null) {
                    buf.append(line);
                    buf.append("\n");
                }
                reader.close();
                this.fontdata = buf.toString();
            } catch (IOException e) {
                this.fontdata = charname + "?\n";
            }
        }
    
        /** * 显示大型字符 */
        public void print() {
            System.out.print(fontdata);
        }
    }

#### BigCharFactory类 ####

package com.pc.flyweight.example;
    
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
    
    /** * 大字符工厂类 * Created by Switch on 2017/3/31. */
    public final class BigCharFactory { 
        /** * 管理已经生成的BigChar的实例 */
        private Map<String, BigChar> pool = new HashMap<>();
    
        /** * 唯一实例 */
        private static BigCharFactory instance = new BigCharFactory();
    
        /** * 获取实例 * * @return 实例 */
        public static BigCharFactory getInstance() {
            return instance;
        }
    
        private BigCharFactory() {
    
        }
    
        /** * 生成(共享)BigChar类的实例 * * @param charname 字符名 * @return 大字符对象 */
        public synchronized BigChar getBigChar(char charname) {
            BigChar bc = pool.get("" + charname);
            if (bc == null) {
                bc = new BigChar(charname);
                pool.put("" + charname, bc);
            }
            return bc;
        }
    }

#### BigString类 ####

package com.pc.flyweight.example;
    
    /** * 大字符串 * Created by Switch on 2017/3/31. */
    public class BigString { 
        /** * 大字符数组 */
        private BigChar[] bigChars;
    
        /** * 构造方法，传入字符串 * * @param string 字符串 */
        public BigString(String string) {
            bigChars = new BigChar[string.length()];
            BigCharFactory factory = BigCharFactory.getInstance();
            for (int i = 0; i < bigChars.length; i++) {
                bigChars[i] = factory.getBigChar(string.charAt(i));
            }
        }
    
        /** * 显示 */
        public void print() {
            for (int i = 0; i < bigChars.length; i++) {
                bigChars[i].print();
            }
        }
    }

#### 测试类 ####

package com.pc.flyweight.example.test;
    
    import com.pc.flyweight.example.BigString;
    import org.junit.Test;
    
    /** * BigString Tester. * * @author Switch * @version 1.0 */
    public class BigStringTest { 
        /** * 测试享元模式 */
        @Test
        public void testBigString() {
            BigString bigString = new BigString("123-456.");
            bigString.print();
        }
    }

#### 运行结果 ####

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    .?

## 享元模式中的角色 ##

### Flyweight(轻量级) ###

按照通常方式编写程序会导致程序变重，所以如果能够共享实例会比较好，而`Flyweight`角色表示的就是那些实例会被共享的类。在案例中，由`BigChar`类扮演此角色。

### FlyweightFactory(轻量级工厂) ###

`FlyweightFactory`角色是生成`Flyweight`角色的工厂。在工厂中生成`Flyweight`角色可以实现共享实例。在案例中，由`BigCharFactory`类扮演此角色。

### Client(请求者) ###

`Client`角色使用`FlyweightFactory`角色来生成`Flyweight`角色。在案例中，由`BigString`类扮演此角色。

### 类图 ###

![享元模式类图][SouthEast 1]

GitHub：[DesignPatternStudy][]

——————参考《图解设计模式》

[SouthEast]: /images/20220617/067503facc394168ac791587232a91c5.png
[SouthEast 1]: /images/20220617/a586ac35e68f4d0dadb7da541cd23b8d.png
[DesignPatternStudy]: https://github.com/Switch-vov/DesignPatternStudy