Java设计模式之享元模式
本文通过优化买票的重复流程来说明享元模式,为了加深对该模式的理解,会以String和基本数据类型的包装类对该模式的设计进一步说明。
读者可以拉取完整代码到本地进行学习,实现代码均测试通过后上传到码云。
一、引出问题
鉴于小王之前的优质表现,老王决定带小王出去旅游一下,但在火车站买票时却陷于了长长的队伍。
老王注意到,每次售票员卖票时都重新走一遍卖票的所有流程,很明显,如果始发地和目的地如果一样的成人票和儿童票是可以复用流程的,如果复用的话就可以大大提高卖票效率。
二、概念和使用
上面所说的复用流程实际上就是享元模式的设计思想,它是构造型设计模式之一,它通过共享数据使得相同对象在内存中仅创建一个实例,以降低系统创建对象实例的性能消耗。
享元模式包含三个角色:
(1)抽象享元Flyweight类:享元对象抽象基类或接口。
(2)具体享元ConcreteFlyweight类:实现抽象享元类。
(3)享元工ctory类:厂FlyweightFa享元模式的核心模块,负责管理享元对象池、创建享元对象,保证享元对象可以被系统适当地共享。
当一个客户端对象调用一个享元对象的时候,享元工厂角色会检查系统中是否已经有一个符合要求的享元对象,如果已有,享元工厂角色就提供这个已有的享元对象;如果没有就创建一个。
老王基于享元模式开发了一套卖票系统,如果起点和终点一样,成人票和儿童票就可以复用一套流程。
抽象享元类:
/** * 抽象享元类 */ public interface Ticket { //显示票价,参数为列车类型 public void showPrice(String type); }
具体享元实现类:
/** * 享元实现类 * @author tcy * @Date 11-08-2022 */ public class ConcreteTicket implements Ticket{ String from; String to; public ConcreteTicket(String from,String to){ this.from = from; this.to = to; } @Override public void showPrice(String type) { if(type.equals("adult")){ System.out.println("从"+from+"到"+to+"的成人票价为200元"); }else{ System.out.println("从"+from+"到"+to+"的儿童票价为100元"); } } }
享元工厂类:
/** * 享元工厂 * @author tcy * @Date 11-08-2022 */ public class TicketFactory { static Map<String,Ticket> map= new ConcurrentHashMap< String,Ticket >(); public static Ticket getTicket(String from,String to){ String key = from+to; if(map.containsKey(key)){ System.out.println("使用缓存"+key); return map.get(key); }else{ System.out.println("创建对象"+key); Ticket ticket = new ConcreteTicket(from,to); map.put(key, ticket); return ticket; } } }
客户端调用:
/** * @author tcy * @Date 11-08-2022 */ public class Client { public static void main(String[] args) { //使用时 TicketFactory.getTicket("南京","杭州").showPrice("adult"); TicketFactory.getTicket("南京","杭州").showPrice("children"); } }
上面例子是享元模式实现的典型案例。核心其实就是享元工厂类,享元工厂类设置一个缓存池,根据条件判断是否属于一个对象,如果是一个对象就不再重新创建,直接使用缓存池中的。
三、运用
1、jdk中的String就是典型的采用的享元模式的思想。
Java中将String类定义为final(不可改变的),JVM中字符串一般保存在字符串常量池中,java会确保一个字符串在常量池中只有一个拷贝,这个字符串常量池在JDK6.0以前是位于常量池中,位于永久代,而在JDK7.0中,JVM将其从永久代拿出来放置于堆中。
创建一个字符串有两种方式,一种是直接String="hello",另外一种是String s =new String("hello"),第一种是直接在字符串常量池声明一个变量,第二种方式除了是一个堆中的普通对象以外,还会在字符串常量池保存一份。
我们经常使用的一些基本数据类型的包装类实际上也使用了享元模式。我们以Integer 举例,其他包装类类似。
当我们声明一个变量时,使用Integer i1 = 88,编译器是不会报错的,在这Java上面的一个概念就叫自动装箱,编译器会自动 使用valueOf()方法创建一个Integer对象并把值赋给该对象。
查看valueOf()方法,如下:
public static Integer valueOf(int i) { if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high) return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)]; return new Integer(i); }
Integer 使用享元模式的核心就在于IntegerCache,它是Integer 的一个内部类。
这里的 IntegerCache 相当于享元设计模式中的享元对象工厂类,既然是享元对象工厂类就一定会有判定一个对象是否一样的条件。
private static class IntegerCache { static final int low = -128; static final int high; static final Integer cache[]; static { // high value may be configured by property int h = 127; String integerCacheHighPropValue = sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high"); if (integerCacheHighPropValue != null) { try { int i = parseInt(integerCacheHighPropValue); i = Math.max(i, 127); // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1); } catch( NumberFormatException nfe) { // If the property cannot be parsed into an int, ignore it. } } high = h; cache = new Integer[(high - low) + 1]; int j = low; for(int k = 0; k < cache.length; k++) cache[k] = new Integer(j++); // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7) assert IntegerCache.high >= 127; } private IntegerCache() {} }
通过源码我们可以看到,IntegerCache 的判定一个对象是否是同一个的判断标准就是,一个字节的大小(-128 到 127 之间的数据)都作为一个对象。
既然说到了自动装箱,那相对应的也一定会有自动拆箱。
当把包装器类型的变量i1,赋值给基本数据类型变量 j 的时候,触发自动拆箱操作,将 i1中的数据取出,赋值给 j,这就是自动拆箱的过程。
其他包装器类型,比如 Long、Short、Byte 等,也都利用了享元模式来缓存 -128 到 127 之间的数据。比如,Long 类型对应的 LongCache 享元工厂类。
四、总结
享元模式与我们常说的缓存的概念很相似,总体来说还是一个很简单的设计模式,在我们实际使用中为了提高对象利用率,可以有意识的使用这种模式。
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对猪先飞的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接
原文出处:https://www.cnblogs.com/tianClassmate/p/16591556.html
相关文章
- 这篇文章主要介绍了如何利用java语言实现经典《复杂迷宫》游戏,文中采用了swing技术进行了界面化处理,感兴趣的小伙伴可以动手试一试...2022-02-01
java 运行报错has been compiled by a more recent version of the Java Runtime
java 运行报错has been compiled by a more recent version of the Java Runtime (class file version 54.0)...2021-04-01- 今天小编在这里就来给各位photoshop的这一款软件的使用者们来说一说设计一幅大鱼海棠动画片海报制作的实例教程,各位想知道具体制作步骤的使用者们,那么各位就快来看看...2016-09-14
- 这篇文章主要介绍了在java中获取List集合中最大的日期时间操作,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-08-15
- 这篇文章主要介绍了教你怎么用Java获取国家法定节假日,文中有非常详细的代码示例,对正在学习java的小伙伴们有非常好的帮助,需要的朋友可以参考下...2021-04-23
- 这篇文章主要介绍了Java如何发起http请求的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2021-03-31
- 说起C#和Java这两门语言(语法,数据类型 等),个人以为,大概有90%以上的相似,甚至可以认为几乎一样。但是在工作中,我也发现了一些细微的差别...2020-06-25
- ps软件是一款非常不错的图片处理软件,有着非常不错的使用效果。这次文章要给大家介绍的是ps怎么制作倒影,一起来看看设计倒影的方法。 用ps怎么做倒影最终效果̳...2017-07-06
- 这篇文章主要为大家介绍了JavaScript设计模式中的装饰者模式,对JavaScript设计模式感兴趣的小伙伴们可以参考一下...2016-01-21
- 神马是“解释器模式”?先翻开《GOF》看看Definition:给定一个语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。在开篇之前还是要科普几个概念: 抽象语法树: 解释器模式并未解释如...2014-06-07
- 这篇文章主要介绍了Postgresl 如何选择正确的关闭模式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2021-01-18
- 这篇文章主要介绍了解决Java处理HTTP请求超时的问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2021-03-29
- 这篇文章主要介绍了C语言程序设计第五版谭浩强课后答案(第二章答案),小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧...2021-04-02
- 这篇文章主要介绍了java 判断两个时间段是否重叠的案例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2020-08-15
- 这篇文章主要介绍了超简洁java实现双色球若干注随机号码生成(实例代码),本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下...2021-04-02
- 今天小编在这里就来给Photoshop的这一款软件的使用者们来说下计商务名片的5种常见思路,各位想知道的使用者,那么下面就快来跟着小编一起看一看吧。 给各位Photosho...2016-09-14
- 这篇文章主要介绍了Java生成随机姓名、性别和年龄的实现示例,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2020-10-01
java 画pdf用itext调整表格宽度、自定义各个列宽的方法
这篇文章主要介绍了java 画pdf用itext调整表格宽度、自定义各个列宽的方法,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2021-01-31- 很多集成的PHP环境(PHPnow WAMP Appserv等)自带的MySQL貌似都没有开启MySQL的严格模式,何为MySQL的严格模式,简单来说就是MySQL自身对数据进行严格的校验(格式、长度、类型等),比如一个整型字段我们写入一个字符串类型的数...2013-10-04
- 这篇文章主要介绍了java正则表达式判断前端参数修改表中另一个字段的值,需要的朋友可以参考下...2021-05-07