设计模式之flyweight享元模式

运用共享技术支持大量细粒度对象的使用

Flyweight模式(享元)

Java深入到一定程度,就不可避免的碰到设计模式这一概念,了解设计模式,将使自己对java中的接口或抽象类应用有更深的理解.设计模式在java的
中型系统中应用广泛,遵循一定的编程模式,才能使自己的代码便于理解,易于交流,Flyweight(享元模式)模式是比较常用的一个模式。

Flyweight模式是一个提高程序效率和性能的模式,会大大加快程序的运行速度.应用场合很多:比如你要从一个数据库中读取一系列字符串,这些字符串中有许多是重复的,那么我们可以将这些字符串储存在Flyweight池(pool)中.

定义：避免大量拥有相同内容的小类的开销(如耗费内存),使大家共享一个类(元类)。
  
设计初衷:面向对象语言的原则就是一切都是对象,但是如果真正使用起来,有时对象数可能显得很庞大,比如,字处理软件,如果以每个文字都作为一个对象,几
千个字,对象数就是几千,无疑耗费内存,那么我们还是要"求同存异",找出这些对象群的共同点,设计一个元类,封装可以被共享的类,另外,还有一些特性是
取决于应用(context),是不可共享的.

在此 以咖啡外卖店为例
写了4个java类来描述说明Flyweight设计模式的实现方式；
  
客户买咖啡下订单，订单只区分咖啡口味，如果下了1W个订单，而咖啡店只卖20种口味的咖啡，那么我们就没有必要生成1W个订单对象，通过享元模式我们只需要生成20个订单对象。

这个例子举的不太好，但足以说明问题。下面是具体的代码。

1、
Order.java        
订单抽象类
  2、
FlavorOrder.java   订单实现类
  3、
FlavorFactory.java 订单生成工厂
  4、
Client.java       
客户类、带有main方法的测试类

===============   1、
Order.java
package flyweight;

public abstract class Order {
  //执行卖出动作
  public abstract void sell();
  //获取咖啡口味
  public abstract String getFlavor();
}
===============  
1   end

===============   2、
FlavorOrder.java
package flyweight;

public class FlavorOrder extends Order{ 
  private String flavor;
 
  public FlavorOrder(String flavor){
     
this.flavor = flavor;
  }
 
  public String getFlavor(){
     
return this.flavor;
  }

public void sell(){
     
System.out.println("卖出一杯 [" + flavor + "]。" );
  }
}
===============  
2   end

===============   3、
FlavorFactory.java
package flyweight;

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

public class FlavorFactory {
  //订单池
  private
Map<String,Order> flavorPool = new
HashMap<String,Order>(20);

//静态工厂,负责生成订单对象
  private static FlavorFactory flavorFactory = new
FlavorFactory();

private FlavorFactory() {}

public static FlavorFactory getInstance()
{
    return
flavorFactory;
  }

//获得订单
  public Order getOrder(String flavor) {
    Order order
= null;
   
if(flavorPool.containsKey(flavor)){
     
order = flavorPool.get(flavor);
    }else{
     
//获得新口味订单
     
order = new FlavorOrder(flavor);
     
//放入对象池
     
flavorPool.put(flavor,
order);   
    }
    return
order;
  }

//获得已经卖出的咖啡全部口味数量
  public int getTotalFlavorsMade() {
    return
flavorPool.size();
  }
}
===============  
3   end

===============   4、
Client.java
package flyweight;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Client {
  //客户下的订单
  private static
List<Order> orders = new
ArrayList<Order>(100);

//订单对象生成工厂
  private static FlavorFactory flavorFactory;

//增加订单
  private static void takeOrders(String flavor)
{
   
orders.add(flavorFactory.getOrder(flavor));
  }

public static void main(String[] args)
{
   
//订单生成工厂
   
flavorFactory = FlavorFactory.getInstance();

//增加订单
   
takeOrders("摩卡");
   
takeOrders("卡布奇诺");
   
takeOrders("香草星冰乐");
   
takeOrders("香草星冰乐");
   
takeOrders("拿铁");
   
takeOrders("卡布奇诺");
   
takeOrders("拿铁");
   
takeOrders("卡布奇诺");
   
takeOrders("摩卡");
   
takeOrders("香草星冰乐");
   
takeOrders("卡布奇诺");
   
takeOrders("摩卡");
   
takeOrders("香草星冰乐");
   
takeOrders("拿铁");
   
takeOrders("拿铁");

//卖咖啡
    for(Order
order : orders){
     
order.sell();
    }

//打印生成的订单java对象数量
   
System.out.println("n客户一共买了 " +  orders.size() +
" 杯咖啡! ");

//打印生成的订单java对象数量
   
System.out.println("n共生成了 " + 
flavorFactory.getTotalFlavorsMade() + " 个 FlavorOrder java对象!
");
  }
}
===============  
4   end