目錄

一、基本概念

二、UML類圖

三、角色設計

四、案例分析

4.1、基本實現(xiàn)

4.2、游戲角色

五、總結

一、基本概念

享元模式是一種結構型設計模式，主要用于減少創(chuàng)建大量相似對象所占用的內(nèi)存，它通過共享技術來有效支持大量細粒度的對象。

二、UML類圖

三、角色設計

四、案例分析

享元模式中的享元對象可以認為是一種可復用的組件。比如在游戲中,有許多類型相同的敵人，這時就可以使用享元模式。

1、我們會創(chuàng)建一個享元工廠類，這個類就像一個存放享元對象的倉庫?？蛻舳诵枰獙ο髸r，就來這個工廠類這里取。

2、工廠類存放的是享元對象。享元對象有兩種狀態(tài)：內(nèi)部狀態(tài)與外部狀態(tài)。

內(nèi)部狀態(tài)是對象共享的部分，不會改變，比如敵人的形狀、顏色等。

外部狀態(tài)是對象依賴的可變部分，比如敵人的位置。

3、當客戶端需要一個享元對象時，會先從工廠請求。?

如果工廠里已有該對象，就直接返回已有實例，復用該對象。?

如果沒有，則創(chuàng)建新實例，并存入工廠后返回。

4、客戶端拿到對象后,將外部狀態(tài)設置給該對象,然后顯示。

5、對象使用完后并不銷毀，而是返還給工廠繼續(xù)復用。這樣通過管理可復用的享元對象，就可以大量減少對象的創(chuàng)建，節(jié)省內(nèi)存空間，提高性能。

本篇共舉了2個簡單的小案例進行分析，可以更好的去理解這個設計模式。

4.1、基本實現(xiàn)

首先定義一個享元接口并聲明了一個操作方法：

interface Flyweight {

    void operate(String extrinsicState);

}

創(chuàng)建具體的享元類，實現(xiàn)享元接口，并包含內(nèi)部狀態(tài)：?

class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
    private String intrinsicState;
 
    public ConcreteFlyweight(String intrinsicState) {
        this.intrinsicState = intrinsicState;
    }
 
    public void operate(String extrinsicState) {
        System.out.println("內(nèi)部狀態(tài): " + intrinsicState);
        System.out.println("外部狀態(tài): " + extrinsicState);
        // 執(zhí)行享元操作
    }
}

創(chuàng)建享元工廠類，用于管理和共享享元對象：?

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
 
class FlyweightFactory {
    private Map<String, Flyweight> flyweights;
 
    public FlyweightFactory() {
        flyweights = new HashMap<>();
    }
 
    public Flyweight getFlyweight(String intrinsicState) {
        if (flyweights.containsKey(intrinsicState)) {
            return flyweights.get(intrinsicState);
        } else {
            Flyweight flyweight = new ConcreteFlyweight(intrinsicState);
            flyweights.put(intrinsicState, flyweight);
            return flyweight;
        }
    }
}

在客戶端中使用享元工廠類來獲取和使用享元對象：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();
 
        // 獲取或創(chuàng)建享元對象
        Flyweight flyweight1 = factory.getFlyweight("SharedState");
        Flyweight flyweight2 = factory.getFlyweight("SharedState");
 
        // 使用享元對象
        flyweight1.operate("ExtrinsicState1");
        flyweight2.operate("ExtrinsicState2");
    }
}

運行結果如下：

4.2、游戲角色

我們舉一個形象一些的例子，游戲中需要顯示大量的相似的敵人角色，這時就可以使用享元模式復用對象以減少內(nèi)存開銷。

定義角色（抽象享元角色）接口：

public interface GameRole {

    void display(String name);
}

具體角色（具體享元角色）實現(xiàn)：

public class Enemy implements GameRole {

    private String type;

    public Enemy(String type){
        this.type = type;
    }

    @Override
    public void display(String attackType) {
        System.out.println(type+"敵人已啟用！"+"攻擊方式："+attackType);
    }
}

角色工廠（享元工廠角色）實現(xiàn)：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class RoleFactory {

  private Map<String, GameRole> pool;

  public RoleFactory() {
    pool = new HashMap<>();
  }

  GameRole getRole(String type) {
    if(!pool.containsKey(type)) {
      pool.put(type, new Enemy(type)); 
    }
    return pool.get(type);
  }
}

客戶端：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        RoleFactory factory = new RoleFactory();
        GameRole a = factory.getRole("A");
        GameRole b = factory.getRole("B");
        a.display("boom");
        b.display("fly");

    }
}

運行結果如下：

五、總結

優(yōu)點：

1、減少內(nèi)存占用，降低系統(tǒng)資源消耗。

2、提高系統(tǒng)性能。

缺點：

1、增加了系統(tǒng)的復雜度;

2、區(qū)分內(nèi)部狀態(tài)和外部狀態(tài)可能會很復雜;

3、享元模式使得系統(tǒng)難以維護和擴展。

應用場景：

1、一個應用程序使用大量的相似對象。

2、對象的大多數(shù)狀態(tài)都可以外部化。

3、在內(nèi)存是關鍵資源的系統(tǒng)中。

4、系統(tǒng)要求消除大量相似類的重復對象。

例如游戲設計中復用相同的角色對象、網(wǎng)站設計的外觀樣式、多線程池中的線程對象等都適合使用享元模式。

符合的設計原則：

1、單一職責原則（Single Responsibility Principle）

享元模式分離了內(nèi)部狀態(tài)和外部狀態(tài)。

2、開閉原則（Open Close Principle）

新增享元對象不影響其他對象。

3、組合復用原則（Composite Reuse Principle）

享元對象可以被組合、聚合。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-570765.html

到了這里，關于Java設計模式之結構型-享元模式（UML類圖+案例分析）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！