享元模式的简单使用

享元模式的简单使用

前言

享元模式是一种软件设计模式，是对象池的一种实现，其目的在于尽可能的减少内存的使用量，内存属于稀缺资源，如果在一个系统中有很多个完全相同或相似的对象，我们就可以使用享元模式，让他们共享一份内存，不必每个都去实例化对象，从而节省内存，其实现共享的关键在于区分内部和外部状态，内部可共享，外部不可共享，从而实现高效重用。

角色扮演

FlyWeight： 抽象享元类，可以使一个接口也可以是抽象类，声明方法用于提供内部状态和设置外部状态。
DisparateObject：不可共享的状态类，用于享元对象内差异的部分。
ConcreteFlyWeight：具体享元类，为内部状态提供成员变量的存储。
FlyWeightFactory：享元工厂类，创建并管理享元对象，一般管理Map类似的键值对象。

适用场景

系统中存在大量的相似对象，或者需要缓冲池的场景，亦或是细粒度的对象都具备相似的外部状态，而且内部状态与环境无关的场景；换言之，能够共享数据对象的场景，应该避免多次new对象，而应该考虑复用对象。

Demo

抽象一个简单的业务流程:红牛每瓶饮料都会有一个二维码，扫描二维码就知道是否中奖，我们简化二维码为中奖文字，都会在瓶盖上，瓶盖的形状和颜色是可以提取为相似的部分的，然后中奖信息每个瓶盖都不一样，所以为有差异的非共享成员，那么简单的实现一下这个场景。

首先抽象出一个享元接口BottleCap：

package com.demo.flyweight;/*** Created by italkbb on 2018/1/18.*/public interface BottleCap {// 瓶盖分为多种颜色String getColor();// 瓶盖里二维码信息String disQRContent(QRContent qrConten);
}

然后定义一个不能共享的QRContent对象，代表每个瓶盖里面的二维码信息。

package com.demo.flyweight;import java.util.Random;
import java.util.UUID;/*** Created by italkbb on 2018/1/18.*/class QRContent {// 二维码信息private String mQRContent;// 唯一UUIDprivate String mUUid;public QRContent(){mUUid = String.valueOf(UUID.randomUUID());}public String getmQRContent() {mQRContent = "二维码唯一ID：" + mUUid + "n" + "根据ID得到中奖信息：" +  (new Random().nextInt(6) + 1)  + "等奖";return mQRContent;}public void setmQRContent(String mQRContent) {this.mQRContent = mQRContent;}
}

其实这个QR对象就是一般对象，因为其不具备共享的条件，所以就不需要实现享元接口，接下来我们定义可共享的具体享元类ConcreteBottleCap：

package com.demo.flyweight;/*** Created by italkbb on 2018/1/18.*/public class ConcreteBottleCap implements BottleCap{private String mColor;public ConcreteBottleCap(String color){super();this.mColor = color;}@Overridepublic String getColor() {return mColor;}@Overridepublic String disQRContent(QRContent qrContent) {return "瓶盖颜色：" + this.mColor + "n" + "二维码内容:" + QRContent();}
}

根据角色扮演部分的组成元素，我们还需要定义享元工厂类BottleFlyWeightFactory：

package com.demo.flyweight;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** Created by italkbb on 2018/1/18.*/public class BottleFlyWeightFactory {//享元池private static Map<String,BottleCap> map=new HashMap<String,BottleCap>();public static BottleCap getBottleCap(String color){(color)!=null){(color);}else{BottleCap cfw=new ConcreteBottleCap(color);map.put(color, cfw);return cfw;}}
}

接下来就是怎么使用了：

        BottleCap bottleCap1 = BottleCap("蓝色");BottleCap bottleCap2 = BottleCap("蓝色");// 享元成员Log.e("zkh1",bottleCap1+"");Log.e("zkh2",bottleCap2+"");// 这里是对象有差异的元素Log.e("获奖结果",bottleCap1.disQRContent(new QRContent()));Log.e("获奖结果",bottleCap2.disQRContent(new QRContent()));

我们来看看打印结果：

01-18 18:14:21.348 ample.kotlindemo E/zkh1: com.demo.flyweight.ConcreteBottleCap@dbe1091
01-18 18:14:21.348 ample.kotlindemo E/zkh2: com.demo.flyweight.ConcreteBottleCap@dbe1091
01-18 18:14:21.349 ample.kotlindemo E/获奖结果: 瓶盖颜色：蓝色二维码内容:二维码唯一ID：2767e830-95c4-4c2c-9d81-83278e837d8b根据ID得到中奖信息：3等奖
01-18 18:14:21.349 ample.kotlindemo E/获奖结果: 瓶盖颜色：蓝色二维码内容:二维码唯一ID：821ad12b-dbd4-4c57-a8cf-d90d57e6599d根据ID得到中奖信息：5等奖

结果已经很明显了吧。

后记

享元模式大幅度的降低了内存的使用数量，但是也牺牲了一些东西，比如逻辑复杂了，我们共享了部分变量又区别对待了不能共享的部分，其次对于外部对象，读取消耗的时间会比正常访问长一些，协调利弊才是使用设计模式的检验标准。