Java 享元模式(Flyweight Pattern)详解
🦋 什么是享元模式?
享元模式是一种结构型模式 ,它通过共享相同的对象 来减少内存消耗,适用于大量细粒度对象的场景。关键思想是缓存重复出现的对象,避免重复创建。
🧠 使用场景
- 系统中存在大量相似对象
- 对象的状态可分为内部状态(可共享)和外部状态(不可共享)
- 对象创建代价高,影响性能
🏗️ 模式结构
- Flyweight(享元抽象类):定义共享接口
- ConcreteFlyweight(具体享元类):实现共享逻辑,存储内部状态
- FlyweightFactory(享元工厂):管理享元对象池,复用已有对象
✅ 示例:围棋棋子池
享元接口(Flyweight)
public interface ChessPiece {
void display(String position);
}
具体享元(ConcreteFlyweight)
public class BlackChess implements ChessPiece {
@Override
public void display(String position) {
System.out.println("⚫ 黑棋,位置:" + position);
}
}
public class WhiteChess implements ChessPiece {
@Override
public void display(String position) {
System.out.println("⚪ 白棋,位置:" + position);
}
}
享元工厂(FlyweightFactory)
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class ChessFactory {
private static final Map<String, ChessPiece> cache = new HashMap<>();
public static ChessPiece getChess(String color) {
ChessPiece piece = cache.get(color);
if (piece == null) {
if (color.equalsIgnoreCase("black")) {
piece = new BlackChess();
} else if (color.equalsIgnoreCase("white")) {
piece = new WhiteChess();
}
cache.put(color, piece);
}
return piece;
}
}
客户端调用
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ChessPiece black1 = ChessFactory.getChess("black");
ChessPiece black2 = ChessFactory.getChess("black");
ChessPiece white1 = ChessFactory.getChess("white");
black1.display("A1");
black2.display("B2");
white1.display("C3");
System.out.println("black1 与 black2 是否为同一对象?" + (black1 == black2)); // true
}
}
🧩 优点
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大量相似对象可以复用,节省内存,提升性能
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将共享与非共享状态区分清晰,结构更清晰
⚠️ 缺点
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系统逻辑变复杂,需要区分内部与外部状态
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不适合对象差异性大的情况
✅ 使用建议
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适用于如下情况:
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游戏对象池(如子弹、精灵)
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数据库连接池、线程池
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文本编辑器中的字体对象共享