基本需求:
- 小型的外包项目,给客户A做一个产品展示网站,客户A的朋友感觉效果不错,也希望做这样的产品展示网站,但是要求都有些不同
- 每个客户要求发布的方式不一样,A要求以新闻的方式发布,B要求以博客的方式发布,C要求以公众号的方式发布,并且多个发布人可能选择用同一种方式发布
传统方案:
- 直接复制A客户的网站,在其上按照B的要求修改,定制化,给每个网站都租用一个空间
- 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,造成服务器的资源浪费
- 解决思路:整合到一个网站中,共享其相关的代码和数据,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
基本介绍:
享元模式(Flyweight)也叫'蝇量模式',主要用于减少创建对象的数量,以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式,它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。享元模式尝试重用现有的同类对象,如果未找到匹配的对象,则创建新对象,有匹配的对象,则直接使用
运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象,主要解决:在有大量对象时,有可能会造成内存溢出,我们把其中共同的部分抽象出来,如果有相同的业务请求,直接返回在内存中已有的对象,避免重新创建
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,里面都是创建好的连接对象,在这些连接对象中有我们需要的则直接拿来用,避免重新创建,如果没有我们需要的,则创建一个
享元模式能够解决重复对象的内存浪费的问题,当系统中有大量相似对象,需要缓冲池时。不需总是创建新对象,可以从缓冲池里拿。这样可以降低系统内存,同时提高效率
享元模式经典的应用场景就是池技术了,String 常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式的应用,享元模式是池技术的重要实现方式
UML类图(原理)
- 说明
- FlyWeight 是抽象的享元角色, 他是产品的抽象类, 同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现
- 享元模式提出了两个要求:细粒度和共享对象。这里就涉及到内部状态和外部状态了,即将对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态
- 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
- 例如:下五子棋,围棋等,使用的棋子就可以用享元模式定义,棋子的颜色就是内部状态(两种颜色不会改变),棋子在棋盘的位置随选手的落子而决定就是外部状态;
- 可在棋子类 创建两个属性 一个颜色,一个位置,落子时每次在工厂获取的都是同一个对象,只不过位置属性的值不同而已,达到了这两个棋子对象的复用
- ConcreteFlyWeight 是具体的享元角色,是具体的产品类,实现抽象角色定义相关业务
- UnSharedConcreteFlyWeight 是不可共享的角色,一般不会出现在享元工厂(一般也不会出现)
- FlyWeightFactory 享元工厂类,内部构建一个池容器(集合),同时提供从池中获取对象方法
- FlyWeight 是抽象的享元角色, 他是产品的抽象类, 同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现
UML类图(案例)
说明
- WebSite有不同的发布状态,用type表示,也就是其内部状态,ConcreteWebSite为其实现类,具体的享元角色
- User为外部状态,不同的User可以用相同的方式去发布WebSite
- WebSiteFactory为工厂类,用于维护WebSite池
代码实现
jdk源码:
在jdk源码的Integer类中就使用到了享元模式,Integer.valueOf()方法,在-128-127之间返回的都是同一个Integer的缓存对象
注意事项:
- 在享元模式这样理解,“享”就表示共享,“元”表示对象系统中有大量对象,这些对象消耗大量内存,并且对象的状态大部分可以外部化时,我们就可以考虑选用享元模式
- 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/HashTable 存储,大大减少了对象的创建,降低了程序内存的占用,提高效率
- 享元模式提高了 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,这是我们使用享元模式需要注意的地方
- 使用享元模式时,注意划分内部状态和外部状态,并且需要有一个工厂类加以控制
- 享元模式经典的应用场景是需要缓冲池的场景,比如 String 常量池、数据库连接池