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设计模式基础教程(二十)
发表时间:2021-08-25 20:11:04
享元模式

1.享元模式

享元模式(Flyweight Pattern):运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。系统只使用少量的对象,而这些对象都很相似,状态变化很小,可以实现对象的多次复用。由于享元模式要求能够共享的对象必须是细粒度对象,因此它又称为轻量级模式,它是一种对象结构型模式。

面向对象技术可以很好地解决一些灵活性或可扩展性问题,但在很多情况下需要在系统中增加类和对象的个数。当对象数量太多时,将导致运行代价过高,带来性能下降等问题。

享元模式正是为解决这一类问题而诞生的。享元模式通过共享技术实现相同或相似对象的重用。

享元模式包含如下角色: - Flyweight: 抽象享元类 - ConcreteFlyweight: 具体享元类 - UnsharedConcreteFlyweight: 非共享具体享元类 - FlyweightFactory: 享元工厂类

享元模式的核心在于享元工厂类,享元工厂类的作用在于提供一个用于存储享元对象的享元池,用户需要对象时,首先从享元池中获取,如果享元池中不存在,则创建一个新的享元对象返回给用户,并在享元池中保存该新增对象。

2.实例

很多网络设备都是支持共享的,如交换机、集线器等,多台终端计算机可以连接同一台网络设备,并通过该网络设备进行数据转发,如图所示,现用享元模式模拟共享网络设备的设计原理。

项目结构图如下:

定义网络设备抽象类

public abstract class NetworkDevice {
        protected String type;
    public abstract String getType();
    public abstract void use();
}

定义集线器类

public class Hub extends NetworkDevice {
    public Hub(String type) {
        System.out.println("创建了Hub对象");
        this.type = type;
    }
    @Override
    public String getType() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.type;
    }
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("linked by Hub,type is "+this.type);
    }
}

定义交换机类

public class Switch extends NetworkDevice {

    public Switch(String type) {
        System.out.println("创建了Switch对象");
        this.type = type;
    }
    @Override
    public String getType() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.type;
    }
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("Linked by Switch,type is "+this.type);
    }
}

定义享元工厂类

public class DeviceFactory {

    private List<NetworkDevice> devices=new ArrayList<>();
    private  int totalTerminal=0;

    public int getTotalDevice() {
        return devices.size();
    }

    public int getTotalTerminal() {
        return totalTerminal;
    }

    public DeviceFactory(){
        //思科
        NetworkDevice nd1=new Switch("Cisco-WS-C2950-24");
        NetworkDevice nd2=new Hub("TP-LINK-HF8M");

        devices.add(nd1);
        devices.add(nd2);
    }

    public NetworkDevice getNetworkDevice(String type){
        if(type.equalsIgnoreCase("cisco")){
            totalTerminal++;
            return devices.get(0);
        }else if(type.equalsIgnoreCase("tp")){
            totalTerminal++;
            return devices.get(1);
        }else{
            return null;
        }
    }

}

测试类

public class TestFlyWeightDemo01 {

    public static void main(String[] args) {
        NetworkDevice nd1,nd2,nd3,nd4,nd5;

        DeviceFactory deviceFactory=new DeviceFactory();
        nd1=deviceFactory.getNetworkDevice("cisco");
        nd1.use();

        nd2=deviceFactory.getNetworkDevice("cisco");
        nd2.use();


        nd3=deviceFactory.getNetworkDevice("cisco");
        nd3.use();

        nd4=deviceFactory.getNetworkDevice("tp");
        nd4.use();


        nd5=deviceFactory.getNetworkDevice("tp");
        nd5.use();

        System.out.println("totalDevice="+deviceFactory.getTotalDevice());
        System.out.println("totalTerminal="+deviceFactory.getTotalTerminal());
    }

}

运行结果:
创建了Switch对象
创建了Hub对象
Linked by Switch,type is Cisco-WS-C2950-24
Linked by Switch,type is Cisco-WS-C2950-24
Linked by Switch,type is Cisco-WS-C2950-24
linked by Hub,type is TP-LINK-HF8M
linked by Hub,type is TP-LINK-HF8M
totalDevice=2
totalTerminal=5