设计模式-Flyweight

结构型模式

组成

Flyweight 模式通过共享对象,来有效地降低系统的实现成本,主要是降低存储成本、对象的创建成本。

UML 和组成 如下:

Flyweight: 享元对象的抽象接口;

ConcreteFlyweight:具体的享元对象;

Factory: 用于创建 Flyweight 对象的工厂,因为Flyweight对象要能够复用,所以不能每次由用户创建对象,只能通过唯一的入口来获取(创建)Flyweight对象,这个入口就是 FlyweightFactory。

因为创建的对象都是Flyweight对象,每个对象之间又存在差异(状态不同),所以Flyweight对象要有两个状态:外部状态和内部状态。内部状态是Flyweight对象自身的状态,不会被改变;外部状态是在使用Flyweight对象时,作为方法参数由外部环境传给Flyweight对象的。

Flyweight对象 是对重复对象消除外部状态后的创建的一个抽象,因此可以抽象成一个接口,具体的Flyweight对象则是接口的实现。

应用场景

在一些系统应用中,会创建大量的细粒度的、相似的对象,这些对象有着相似的组成结构,消除对象之间的差异后,这些对象可以表示为有限个基本对象集合。

对于这样的场景,可以使用 Flyweight模式,创建有限个基本对象(Flyweight对象),每次创建对象时都是复用已有的基本对象。

示例代码

Java 包装类 Integer 就使用了 享元模式,通过缓存 [-127,128] 之间的数,避免每次新建 Integer 对象。

java 复制代码
public static Integer valueOf(int i) {
    // i 在 -127 和 128 之间,使用已经存在的缓存数据
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

优点和缺点

使用 Flyweight 模式时,传输、查找和计算都会产生运行时的开销,节省的空间抵消了这些开销。

共享的 Flyweight 对象越多,节省的空间越大。

小结

Flyweight 通过重复使用已经存在的基本元素对象,减少重复创建对象的性能和空间损失。

Flyweight 对象和 枚举 的区别?

Flyweight对象和枚举很相似,都是用有限的集合来表示一些不会变的对象。但是,Flyweight对象和枚举是不一样的:

1、目的不一样

Flyweight对象是实现对象复用,从而降低存储和创建对象的成本;

枚举是对有限"取值"的描述,没有额外的效果。

2、含义不同

Flyweight对象本质上是"有状态的对象";

枚举是对一些固定值的描述,是没有"状态"的,一个枚举出现在任何一个地方,含义都是相同的,但 Flyweight 对象只有内部状态是相同的,外部状态是不一样的。

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