05-06-設計模式享元模式

阿新 • • 發佈：2022-05-27

展示網站專案需求

小型的外包專案, 給客戶A做一個產品展示網站, 客戶A的朋友感覺效果很不錯, 也需要做這樣的產品網站, 但是要求都有些不同

有客戶要求以新聞的方式釋出
有客戶要求以部落格的形式釋出
有客戶希望以微信公眾號的形式釋出

傳統解決方案

直接複製貼上一份, 然後根據客戶不同的要求, 進行定製修改(之前我待過的一家公司,也是這樣做的)
給每個網站租用一個空間

傳統方案問題分析

需要的網站結構相似度很高，而且都不是高訪問量網站，如果分成多個虛擬空間來處理，相當於一個相同網站的例項物件很多，造成伺服器的資源浪費
解決思路：整合到一個網站中，共享其相關的程式碼和資料，對於硬碟、記憶體、CPU、資料庫空間等伺服器資源都可以達成共享，減少伺服器資源
對於程式碼來說，由於是一份例項，維護和擴充套件都更加容易
上面的解決思路就可以使用享元模式來解決

享元模式

基本介紹

享元模式（FlyweightPattern）也叫蠅量模式:運用共享技術有效地支援大量細粒度的物件
常用於系統底層開發，解決系統的效能問題。像資料庫連線池，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，如果沒有我們需要的，則建立一個
享元模式能夠解決重複物件的記憶體浪費的問題，當系統中有大量相似物件，需要緩衝池時。不需總是建立新物件，可以從緩衝池裡拿。這樣可以降低系統記憶體，同時提高效率
享元模式經典的應用場景就是池技術了，String常量池、資料庫連線池、緩衝池等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

享元模式的原理類圖

對類圖的說明對原理圖的說明-即(模式的角色及職責)

FlyWeight是抽象的享元角色,他是產品的抽象類,同時定義出物件的外部狀態和內部狀態(後面介紹)的介面或實現
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
UnSharedConcreteFlyWeight是不可共享的角色，一般不會出現在享元工廠。
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方法

內部狀態和外部狀態

比如圍棋、五子棋、跳棋，它們都有大量的棋子物件，圍棋和五子棋只有黑白兩色，跳棋顏色多一點，所以棋子顏色就是棋子的內部狀態；而各個棋子之間的差別就是位置的不同，當我們落子後，落子顏色是定的，但位置是變化的，所以棋子座標就是棋子的外部狀態

享元模式提出了兩個要求：細粒度和共享物件。這裡就涉及到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
內部狀態指物件共享出來的資訊，儲存在享元物件內部且不會隨環境的改變而改變
外部狀態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。
舉個例子：圍棋理論上有361個空位可以放棋子，每盤棋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，如果用享元模式來處理棋子，那麼棋子物件就可以減少到只有兩個例項，這樣就很好的解決了物件的開銷問題

享元模式解決方案

類圖

程式碼實現

package com.flower.xiangyuan;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Optional;

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        WebSiteFactory webSiteFactory = new WebSiteFactory();
        WebSite xw = webSiteFactory.getWebSite("新聞");
        WebSite bk = webSiteFactory.getWebSite("部落格");
        WebSite wechat = webSiteFactory.getWebSite("微信公眾號");
        xw.use(new User("張三"));
        bk.use(new User("李四"));
        wechat.use(new User("王五"));
        Integer webSiteCount = webSiteFactory.getWebSiteCount();
        System.out.println("網站總數:"+webSiteCount);

    }
}
abstract class WebSite{

    public abstract void use(User user);

}
class ConcreteWebSite extends WebSite{
    // 網站釋出的形式 內部狀態
    private String type = "";

    public ConcreteWebSite(String type) {
        this.type = type;
    }

    @Override
    public void use(User user) {
        System.out.println("網站的釋出形式為:"+type + ", " + user.getName() +" 正在使用");
    }
}
class WebSiteFactory{
    private Map<String,ConcreteWebSite> map = new HashMap<>();

    // 根據型別返回網站
    public WebSite getWebSite(String type){
        return Optional.ofNullable(map.putIfAbsent(type, new ConcreteWebSite(type))).orElseGet(() -> map.get(type));
    }

    // 統計總數
    public Integer getWebSiteCount(){
        return map.size();
    }
}
@Data
@AllArgsConstructor
class User{
    private String name;
}