设计模式FlyWeight 享元模式

spicy-food / 2024-08-27 / 原文

Flyweight模式的核心思想是将对象的可共享部分抽取出来，以避免重复创建相同内容的对象。换句话说，Flyweight模式允许多个对象共享相同的数据来节省内存。

示例代码

java

import java.util.HashMap; import java.util.Map; // Flyweight接口 interface Shape { void draw(); } // 具体的Flyweight类 class Circle implements Shape { private String color; // 内部状态：可以共享 private int x; // 外部状态：不共享 private int y; private int radius; public Circle(String color) { this.color = color; } public void setX(int x) { this.x = x; } public void setY(int y) { this.y = y; } public void setRadius(int radius) { this.radius = radius; } @Override public void draw() { System.out.println("Drawing Circle [Color : " + color + ", x : " + x + ", y :" + y + ", radius :" + radius + "]"); } } // Flyweight工厂类 class ShapeFactory { private static final Map<String, Shape> circleMap = new HashMap<>(); public static Shape getCircle(String color) { Circle circle = (Circle) circleMap.get(color); if (circle == null) { circle = new Circle(color); circleMap.put(color, circle); System.out.println("Creating circle of color : " + color); } return circle; } } // 客户端代码 public class FlyweightPatternDemo { private static final String[] colors = {"Red", "Green", "Blue", "White", "Black"}; public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 20; i++) { Circle circle = (Circle) ShapeFactory.getCircle(getRandomColor()); circle.setX(getRandomX()); circle.setY(getRandomY()); circle.setRadius(100); circle.draw(); } } private static String getRandomColor() { return colors[(int) (Math.random() * colors.length)]; } private static int getRandomX() { return (int) (Math.random() * 100); } private static int getRandomY() { return (int) (Math.random() * 100); } }

代码说明：

Shape接口：定义了draw方法，所有的具体形状类都需要实现这个接口。
Circle类：这是具体的Flyweight类，实现了Shape接口。color是共享的内部状态，x、y和radius是外部状态，不能被共享，每次绘制时都会设置这些值。
ShapeFactory类：这是Flyweight工厂类，它通过维护一个Map来存储已经创建的Circle对象。通过颜色来查找已经存在的Circle对象，如果没有找到则创建一个新的Circle对象并添加到Map中。
FlyweightPatternDemo类：客户端代码演示了如何使用ShapeFactory来获取共享的Circle对象，并设置外部状态来绘制不同的圆形。

输出示例：

plaintext

Creating circle of color : Green Drawing Circle [Color : Green, x : 49, y :50, radius :100] Creating circle of color : Red Drawing Circle [Color : Red, x : 36, y :85, radius :100] Creating circle of color : Blue Drawing Circle [Color : Blue, x : 18, y :14, radius :100] Creating circle of color : White Drawing Circle [Color : White, x : 54, y :92, radius :100] Creating circle of color : Black Drawing Circle [Color : Black, x : 28, y :70, radius :100] Drawing Circle [Color : Green, x : 78, y :26, radius :100] Drawing Circle [Color : Red, x : 37, y :15, radius :100] ...

在这个示例中，通过共享相同颜色的圆形对象，可以避免重复创建相同颜色的Circle对象，从而节省内存。