設計模式之享元模式

1. 案例

   1. 一個小型的外包專案，給客戶A做一個產品展示網站，客戶A的朋友感覺效果不錯，也希望做這樣的產品展示網站，但是要求有些不同：

      1. 有客戶要求以新聞的方式釋出

      2. 有客戶要求以部落格的方式釋出

      3. 有客戶希望以微信公眾號地方形式釋出

2. 享元模式

   1. 基本介紹

      1. 享元模式也叫作蠅量模式：應用共享技術有效的支援大量細粒度的物件

      2. 常用於系統底層開發，解決系統的效能問題。例如資料庫連線池，裡面都是建立好的連線物件，在這些連線物件中有我們需要的則直接拿來用，避免重新建立，如果沒有，則建立一個

      3. 享元模式能夠解決重複物件的記憶體浪費問題，當系統中有大量相似的物件，需要緩衝池時。不需要總是建立新物件，可以從緩衝池裡面拿，這樣可以降低系統記憶體，同時提高效率

      4. 享元模式的經典應用就是池技術，例如：String常量池、資料庫連線池、緩衝池等都是享元模式的應用，享元模式是池技術的重要實現方式

   2. 類圖及分析

      1. 類圖、

      2. 分析

         1. FlyWeight是抽象的享元角色，他是產品的抽象類，同時定會出了物件的外部狀態和內部狀態的介面或者實現

         2. ConcreteFlyWeight是具體的享元角色，是具體的產品類，實現抽象角色定義相關業務

         3. UnsharedCincreteFlyweigh是不可共享的角色，一般不會出現在享元工廠

         4. FlyWeightFactory享元工廠類，用於構建一個池容器(集合)，同時提供從池中獲取物件的方法

      3. 內部狀態和外部狀態

         1. 享元模式提出了兩個要求：細粒度和共享獨享，這裡就涉及到了內部狀態和外部狀態了，即將物件的資訊分為兩個部分：內部狀態和外部狀態

         2. 內部狀態是指：物件共享出來的資訊，儲存在享元物件內部並且不會隨環境的變化而變化

         3. 外部狀態是指：物件得以依賴的一個標記，是隨環境改變而改變的、不可共享的狀態

         4. 例子：圍棋理論上有361個位置可以放棋子，每個棋盤都有可能有兩三百個棋子物件產生，因為記憶體空間有限，一臺伺服器很難支援更多的玩家玩圍棋遊戲，如果使用享元模式來處理棋子，那麼棋子物件就可以減少到兩個例項，這樣就可以很好的解決了物件的開銷問題

   3. 享元模式解決網站展現的專案方案

      1. 類圖

      2. 程式碼

         //享元模式的外部狀態(哪個使用者在用)
         public class User{
           private String name;
           //構造方法
           //get和set方法
         }
         public abstract class WebSite{
           public static void use(User user);
         }
         ​
         public class ConcreteWebSite extends WebSite{
           //網站通過什麼樣的形式展現,共享的部分
           private String type="";
           
           //構造器
           public ConcreteWebSite(String type){
             this.type = type;
           }
           public void use(User user){
             System.out.println("網站的釋出形式為："+type+" "+user.getName()+"在使用。。。。");
            }
         }
         ​
         //網站工廠類,返回具體網站
         public class WebSiteFactory{
           private HashMap<String,ConcreteWebSite> pool =new HashMap();
           //根據網站釋出形式。返回一個網站，如果沒有就建立一個網站，放入到池中並返回
           public WebSite getWebSiteCategory(String type){
             if(!pool.containskey(type)){
               pool.put(type,new ConcreteWebSite());
              }
             return (WebSite)pool.get(type);
            }
           
           //獲取網站分類的總數
           public int getWebSitecount(){
             return pool.size();
            }
         }
         ​
         public class Client{
           public static void main(String[] args){
             WebSiteFactory webSiteFactory = new WebSiteFactory();
             
             //客戶要求通過新聞釋出
             WebSite webSite1=webSiteFactory.getWebSiteCategory("新聞");
             webSite1.use(new User("小特"));
             
             //檢視網站的分類
             System.out.println("網站的分類總共有："+webSiteFactory.getWebSitecount());
               
            }
         }

   4. 享元模式在JDK原始碼中的使用

      1. Integer中的享元模式

      2. 測試程式碼

         Integer x = Integer.valueOf(127);
         Integer y = new Integer(127);
         Integer z = Integer.valueOf(127);
         Integer w = new Integer(127);
         System.out.println(x.equals(y));
         System.out.println(x == y);
         System.out.println(x == z);
         System.out.println(x == =w);
         System.out.println(w == y);
         ​
         ​

   5. 享元模式注意事項及細節

      1. 在享元模式中可這樣理解，享：共享，元：表示物件

      2. 系統中有大量的物件，這些物件消耗大量的記憶體，並且物件的狀態大部分可以外部化時·，就可以考慮使用享元模式

      3. 用唯一標識碼判斷，如果在記憶體中有，則返回這個標識碼所標識的物件，用HashMap或者HashTable儲存

      4. 享元模式大大減少了物件的建立，降低了記憶體物件的佔用，提高效率

      5. 享元模式提高了系統的複雜度。需要分離出內部狀態和外部狀態，而內部狀態具有固化特性，不應該隨著內部狀態的改變而改變

      6. 使用享元模式時，注意劃分內部狀態和外部狀態，並且需要一個工廠類加以控制

      7. 享元模式的經典應用場景是需要緩衝池的場景，比如String 常量池，資料庫連線池