设计模式 11：享元模式
定义与目的
- 定义：享元模式运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。它通过共享已经创建的对象来减少需要创建的新对象的数量，从而减少内存占用和提高性能。
- 目的：该模式的主要目的是减少创建大量相似对象所需的内存消耗，特别是在需要大量实例时。
实现示例
假设我们需要在一个游戏中创建大量的棋子对象，这些棋子只有颜色和位置的区别。我们可以使用享元模式来减少内存消耗。
// 享元接口
interface ChessPiece {void setPosition(int x, int y);void display();
}// 具体享元 - 棋子
class ChessPieceImpl implements ChessPiece {private final String color;private int x, y;public ChessPieceImpl(String color) {this.color = color;}@Overridepublic void setPosition(int x, int y) {this.x = x;this.y = y;}@Overridepublic void display() {System.out.println("Chess piece of color " + color + " at (" + x + "," + y + ")");}
}// 享元工厂
class ChessPieceFactory {private Map<String, ChessPiece> pool = new HashMap<>();public ChessPiece getChessPiece(String color) {ChessPiece chessPiece = pool.get(color);if (chessPiece == null) {chessPiece = new ChessPieceImpl(color);pool.put(color, chessPiece);System.out.println("Created new chess piece of color " + color);}return chessPiece;}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {ChessPieceFactory factory = new ChessPieceFactory();ChessPiece blackPiece = factory.getChessPiece("black");blackPiece.setPosition(0, 0);blackPiece.display(); // 输出: Created new chess piece of color black// Chess piece of color black at (0,0)ChessPiece whitePiece = factory.getChessPiece("white");whitePiece.setPosition(1, 1);whitePiece.display(); // 输出: Created new chess piece of color white// Chess piece of color white at (1,1)ChessPiece anotherBlackPiece = factory.getChessPiece("black");anotherBlackPiece.setPosition(2, 2);anotherBlackPiece.display(); // 输出: Chess piece of color black at (2,2)}
}
使用场景
- 当你需要创建大量的相似对象时。
- 当对象的大部分状态可以外部化时（即可以通过参数传递给对象的方法来设置）。
- 当你希望减少内存消耗时。
享元模式通过共享对象来减少内存消耗，特别是在需要创建大量相似对象时。它适用于那些对象的内部状态可以被外部化的场景。
小结
享元模式是一种常用的结构型模式，它有助于减少内存消耗，特别是在需要创建大量相似对象时。这对于提高系统的性能和资源利用率非常有益。