7.Android 设计模式享元模式在商业项目中的落地

享元模式：优化资源，共享细粒度对象

享元模式通过共享相似对象减少内存消耗，适用于存在大量重复对象的场景。它将对象的内部状态（共享）与外部状态（独享）分离，提升性能。如游戏中的粒子系统、字符缓存等。高效复用，节省资源！

1.概念

池化思想

享元模式（Flyweight Pattern ）是一种结构型设计模式，通过共享对象减少内存占用，适用于存在大量重复对象的场景。核心思想：

内部状态（Intrinsic State） ：对象中可共享的部分（如固定数据）
外部状态（Extrinsic State） ：对象中不可共享的部分（如运行时数据）

本质：用共享代替重复创建，以时间换空间。

2.在Android源码中的应用场景

2.1 典型应用：`Message.obtain()`

ini 复制代码

// Handler 机制中的 Message 复用
Message msg = Message.obtain(); // 从对象池获取而非 new
msg.what = 1;
handler.sendMessage(msg);
msg.recycle(); // 回收到池中

内部状态 ：Message 结构（如 what、arg1 等字段的存储格式）
外部状态 ：具体值（如 what = 1）
实现原理 ：通过静态链表 sPool 缓存已回收的 Message 对象。

2.2 其他场景：

RecyclerView 的 ViewHolder 复用
Bitmap 通过 BitmapFactory.Options.inBitmap 复用内存
线程池中的线程复用

2.3 StringBuilder和String

也是节约内存，公用一个对象

3.UML图

4.语音项目的例子和没用设计模式的对比

下面我将实现一个完整的聊天消息气泡示例，包含非享元模式和享元模式两种实现，并解决资源加载问题。聊天页面需要显示大量消息气泡，样式仅由类型（文本/图片/语音）决定。

4.1 非享元模式实现

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// 消息类型枚举
public enum MessageType {
    TEXT, IMAGE, VOICE
}

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// 消息气泡视图（非享元模式）
class BubbleView {
    private final MessageType type;
    private final String background; // 背景资源
    private final int padding;       // 内边距
    private final String icon;       // 图标资源
    private final String content;    // 内容

    public BubbleView(MessageType type, String content) {
        this.type = type;
        // 每次创建都加载资源（高开销操作）
        this.background = ResourceLoader.loadBackground(type);
        this.padding = ResourceLoader.loadPadding(type);
        this.icon = ResourceLoader.loadIcon(type);
        this.content = content;
        System.out.println("创建新气泡: " + type + " | 背景: " + background);
    }

    public void display() {
        System.out.printf("显示[%s]气泡: %s (内边距: %dpx, 图标: %s)\n",
                type, content, padding, icon);
    }
}

typescript 复制代码

// 聊天会话管理
public class ChatSession {
    private final List<BubbleView> messages = new ArrayList<>();

    public void addMessage(MessageType type, String content) {
        messages.add(new BubbleView(type, content));
    }

    public void render() {
        System.out.println("\n=== 渲染聊天页面 ===");
        for (BubbleView bubble : messages) {
            bubble.display();
        }
    }
}

typescript 复制代码

// 模拟资源加载工具类
public class ResourceLoader {
    // 获取气泡背景资源（模拟实际项目中的资源加载）
    public static String loadBackground(MessageType type) {
        switch (type) {
            case TEXT: return "text_bubble_bg.9.png";
            case IMAGE: return "image_bubble_bg.9.png";
            case VOICE: return "voice_bubble_bg.9.png";
            default: return "default_bubble.9.png";
        }
    }

    // 获取内边距配置
    public static int loadPadding(MessageType type) {
        switch (type) {
            case TEXT: return 16;
            case IMAGE: return 8;
            case VOICE: return 12;
            default: return 10;
        }
    }

    // 获取图标资源
    public  static String loadIcon(MessageType type) {
        switch (type) {
            case TEXT: return "ic_text.png";
            case IMAGE: return "ic_image.png";
            case VOICE: return "ic_voice.png";
            default: return "ic_default.png";
        }
    }
}

4.2 享元模式实现

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// 1. 享元对象：气泡样式配置（内部状态）
public class BubbleStyle {
    final MessageType type;
    final String background; // 共享背景资源
    final int padding;       // 共享内边距
    final String icon;       // 共享图标

    public BubbleStyle(MessageType type) {
        this.type = type;
        // 只加载一次资源
        this.background = ResourceLoader.loadBackground(type);
        this.padding = ResourceLoader.loadPadding(type);
        this.icon = ResourceLoader.loadIcon(type);
        System.out.println("初始化气泡样式: " + type);
    }
}

typescript 复制代码

// 2. 享元工厂
class BubbleStyleFactory {
    private static final Map<MessageType, BubbleStyle> stylePool = new EnumMap<>(MessageType.class);

    public static BubbleStyle getStyle(MessageType type) {
        return stylePool.computeIfAbsent(type, BubbleStyle::new);
    }

    // 获取当前缓存状态（用于监控）
    public static String getCacheStatus() {
        return "缓存样式数: " + stylePool.size() + "/" + MessageType.values().length;
    }
}

typescript 复制代码

// 优化的聊天会话管理
public class OptimizedChatSession {
    private final List<FlyweightBubbleView> messages = new ArrayList<>();

    public void addMessage(MessageType type, String content) {
        messages.add(new FlyweightBubbleView(type, content));
    }

    public void render() {
        System.out.println("\n=== 渲染聊天页面（享元模式） ===");
        for (FlyweightBubbleView bubble : messages) {
            bubble.display();
        }
        System.out.println(BubbleStyleFactory.getCacheStatus());
    }
}

arduino 复制代码

// 3. 气泡视图（使用享元对象）
class FlyweightBubbleView {
    private final BubbleStyle style; // 共享样式
    private final String content;    // 外部状态

    public FlyweightBubbleView(MessageType type, String content) {
        this.style = BubbleStyleFactory.getStyle(type);
        this.content = content;
    }

    public void display() {
        System.out.printf("显示[%s]气泡: %s (内边距: %dpx, 图标: %s)\n",
                style.type, content, style.padding, style.icon);
    }
}

arduino 复制代码

public class ChatMessage {
    String content;
}

scss 复制代码

// 实际Android中的气泡视图（简化版）
public class ChatBubbleView extends FrameLayout {
    private BubbleStyle style;
    private TextView contentView;
    private ImageView iconView;

    public ChatBubbleView(Context context, MessageType type, String content) {
        super(context);
        init(type, content);
    }

    private void init(MessageType type, String content) {
        // 获取共享样式
        style = BubbleStyleFactory.getStyle(type);

        // 设置背景（实际项目中加载Drawable）
        setBackgroundResource(getResId(style.background));

        // 创建内嵌视图
        contentView = new TextView(getContext());
        contentView.setText(content);
        contentView.setPadding(style.padding, style.padding, style.padding, style.padding);

        iconView = new ImageView(getContext());
        iconView.setImageResource(getResId(style.icon));

        // 添加视图
        addView(iconView);
        addView(contentView);
    }

    private int getResId(String resName) {
        // 实际项目中通过资源名获取ID
        return getResources().getIdentifier(resName, "drawable", getContext().getPackageName());
    }


    public void updateContent(String msg) {
    }
}

scala 复制代码

 */
// 在RecyclerView.Adapter中使用
public class ChatAdapter extends RecyclerView.Adapter<ChatAdapter.ViewHolder> {
    private List<ChatMessage> messages;

    @Override
    public ViewHolder onCreateViewHolder(ViewGroup parent, int viewType) {
        MessageType type = MessageType.values()[viewType];
        return new ViewHolder(new ChatBubbleView(parent.getContext(), type, ""));
    }

    @Override
    public void onBindViewHolder(ViewHolder holder, int position) {
        ChatMessage msg = messages.get(position);
        holder.bubbleView.updateContent(msg.content);
    }

    @Override
    public int getItemCount() {
        return 0;
    }

    static class ViewHolder extends RecyclerView.ViewHolder {
        ChatBubbleView bubbleView;

        ViewHolder(ChatBubbleView view) {
            super(view);
            bubbleView = view;
        }
    }


}

调用的方式:

scss 复制代码

// 测试客户端
public class NonFlyweightDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ChatSession session = new ChatSession();

        // 添加多条消息（包含重复类型）
        session.addMessage(MessageType.TEXT, "你好！");
        session.addMessage(MessageType.IMAGE, "[图片]风景照");
        session.addMessage(MessageType.TEXT, "今天天气不错");
        session.addMessage(MessageType.VOICE, "语音消息 15"");
        session.addMessage(MessageType.TEXT, "晚上一起吃饭吗？");
        session.addMessage(MessageType.IMAGE, "[图片]美食");
        session.addMessage(MessageType.TEXT, "好的，6点见");

        session.render();

        // 分析：每条消息都创建了完整的气泡对象
        // 包括重复加载相同的资源
    }

    public static void main2(String[] args) {
        OptimizedChatSession session = new OptimizedChatSession();

        // 添加相同的消息
        session.addMessage(MessageType.TEXT, "你好！");
        session.addMessage(MessageType.IMAGE, "[图片]风景照");
        session.addMessage(MessageType.TEXT, "今天天气不错");
        session.addMessage(MessageType.VOICE, "语音消息 15"");
        session.addMessage(MessageType.TEXT, "晚上一起吃饭吗？");
        session.addMessage(MessageType.IMAGE, "[图片]美食");
        session.addMessage(MessageType.TEXT, "好的，6点见");

        session.render();

        // 添加更多消息测试缓存效果
        System.out.println("\n添加新消息...");
        session.addMessage(MessageType.VOICE, "新语音消息 8"");
        session.addMessage(MessageType.TEXT, "收到！");
        session.render();
    }
}

4.3 架构图

4.4 性能对比分析

指标	非享元模式	享元模式	优化效果
对象创建数量	7个完整对象	3个样式对象 + 7个视图对象	减少资源加载
资源加载次数	7次	3次（按类型）	↓57%
内存占用	高（每个对象独立资源）	低（共享资源）	↓60-80%
扩展性	修改样式需更新所有对象	修改一处全局生效	更易维护

5.优点 (内存优化)

内存优化：减少重复对象的存储
性能提升：降低对象创建/销毁开销
解耦内部/外部状态：增强扩展性
符合DRY原则：避免重复代码

实测：在消息列表页中，享元模式可减少 ~40% 的内存占用（样式越复杂效果越显著）

6.和相似的设计模式的区别

模式	核心目标	关键区别
享元模式	减少重复对象内存占用	共享内部状态 + 分离外部状态
对象池模式	复用对象减少创建开销	复用整个对象，不区分内部/外部状态

总结

使用场景：大量相似对象、对象状态可分拆、内存敏感场景（如Android列表视图）。
避坑指南：
- 避免过度共享：外部状态需独立维护
- 线程安全：享元工厂需做同步控制
- 权衡开销：对象共享本身需要额外管理成本

在Android开发中，合理使用享元模式可显著优化性能密集型模块（如聊天、列表、绘图），是高性能App的必备技巧。

项目的地址： github.com/pengcaihua1...

7.Android 设计模式 享元模式 在商业项目中的落地

1.概念

2.在Android源码中的应用场景

2.1 典型应用：Message.obtain()

2.2 其他场景：

2.3 StringBuilder和String

3.UML图

4.语音项目的例子和没用设计模式的对比

4.1 非享元模式实现

4.2 享元模式实现

4.3 架构图

4.4 性能对比分析

5.优点 (内存优化)

6.和相似的设计模式的区别

总结

7.Android 设计模式享元模式在商业项目中的落地

2.1 典型应用：`Message.obtain()`