之前在项目中接触过亨元模式这一种设计模式,当时因为项目赶进度,因此只不过是大概的了解了一下,刚好今天有时间,就写一篇博客详细的学习一下亨元模式。
一、概念
运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象。(来自百度百科)
百度上的解释十分的抽象,相信很多人和我一样,咋看上去,一脸懵,不知道在说些什么,如果换一种说法,也许会更容易理解:亨元模式主要用于减少创建对象的数量,以减少内存占用和提高性能。
二、结构图
在看具体的实现案例之前,首先了解一下亨元模式的几个概念和UML结构图。
三、实现Demo
去图书馆借书的过程就是一个典型的亨元模式实现案例,当我们去图书馆借书时,如果书架上有这本书,那么就直接拿走,如果没有,就需要到图书管理处拿一本新书,对于整个图书馆来说,书其实是共享的。
在这个过程中,图书馆就相当于亨元工厂,书就相当于抽象的亨元接口,而每一个人借的书就相当于具体的亨元实现。在这其中,亨元工厂是核心。
首先,定义抽象的亨元接口,也就是书。
public interface Book ( // 借书的方法 public void borrowBook(); }
接下来,就是定义每一本书的具体实现类。
public class SpecificBook implements Book { // 书名 private String bookName; // 构造方法 public SpecificBook (Sting bookName){ this.bookName = bookName; } @Override public void borrowBook(){ System.out.println("借出书的书名为:"+ this.bookName); } }
然后定义亨元工厂,也就是图书馆。
public class Library { // 图书列表 private Map<String, Book> bookMap = new HashMap<String, Book>(); private static Library library = new Library(); // 采用单例模式创建图书馆 public static Library getInstance(){ return library; } // 向外借书 public Book studentLoan(String booName){ if (!bookMap.containsKey(bookName)){ bookMap.put(bookName, new Book(bookName)); } return (Book)bookMap.get(bookName); } // 获得图书数量 public int getBookNumber(){ return bookMap.size(); } }
最后,就是测试代码,也就是模拟学生去图书馆借书这一过程。
public class Student { // 图书馆书的集合 private static List<Book> bookList = new ArrayList<Book>(); private static Library library; public static void main(String[] args) { library = Library.getInstance(); studentBorrowBook("java入门教程(一)"); studentBorrowBook("java入门教程(二)"); studentBorrowBook("java入门教程(一)"); studentBorrowBook("java入门教程(二)"); // 借书 for (Book book : bookList) { book.borrowBook(); } // 输出借书数目 System.out.println("学生借了"+bookList.size()+“本书,图书馆有”+library.getBookMember+"本书。"); private static void studentBorrowBook(string bookName) { bookList.add(library.studentLoan(bookName)); } }
在这个案例中,学生借了总共四本书,但是图书馆借出去只有两本。
四、总结分析
使用场景:
1、系统中有大量对象。
2、这些对象消耗大量内存。
3、这些对象的状态大部分可以外部化。
4、这些对象可以按照内蕴状态分为很多组,当把外蕴对象从对象中剔除出来事,每一组对象都可以用一个对象来代替。
5、系统不依赖于这些对象身份,这些对象是不可分辨的。
6、需要缓冲池的场景。
优点:
1、大大减少对象的创建,降低系统的内存,使效率提高。
缺点:
1、提高了系统的复杂度,需要分离出外部状态和内部状态,而且外部状态具有固有化的性质,不应该随着内部状态的变化而变化,否则会造成系统的混乱。
内部状态和外部状态:
内部状态:指对象共享出来的信息,存储在亨元对象内部并且不会随环境的改变而改变。
外部状态:指对象得以依赖的一个标记,是随环境改变而改变的,不可共享的状态。
注意事项:
1、注意划分外部状态和内部状态,否则可能会引起线程安全问题。
2、这些类必须有一个工厂对象加以控制。