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设计模式-享元模式
享元模式主要用于减少创建的对象数量、减少内存占用并提高性能。这种类型的设计模式属于结构模式,因为这种模式提供了减少对象数量的方法,从而改善了应用程序的对象结构。
享元模式尝试通过存储现有的相似类型对象来重用它们,并在找不到匹配对象时创建新对象。我们将通过在不同位置绘制 20 个圆圈来演示此模式,但我们将仅创建 5 个对象。只有 5 种颜色可用,因此颜色属性用于检查已经存在的Circle对象。
执行
我们将创建一个Shape接口和实现Shape接口的具体类Circle。下一步将定义工厂类ShapeFactory 。
ShapeFactory有一个Circle的HashMap,其键作为Circle对象的颜色。每当请求创建特定颜色的圆到ShapeFactory时,它都会检查其HashMap中的圆对象,如果找到了Circle对象,则返回该对象,否则将创建一个新对象,存储在 hashmap 中以供将来使用,并返回到客户。
FlyWeightPatternDemo,我们的演示类,将使用ShapeFactory来获取Shape对象。它将信息(红/绿/蓝/黑/白)传递给ShapeFactory以获取所需颜色的圆圈。
步骤1
创建一个界面。
形状.java
public interface Shape { void draw(); }
第2步
创建实现相同接口的具体类。
圆.java
public class Circle implements Shape { private String color; private int x; 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("Circle: Draw() [Color : " + color + ", x : " + x + ", y :" + y + ", radius :" + radius); } }
步骤3
创建一个工厂,根据给定的信息生成具体类的对象。
ShapeFactory.java
import java.util.HashMap; public class ShapeFactory { // Uncomment the compiler directive line and // javac *.java will compile properly. // @SuppressWarnings("unchecked") private static final HashMap 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; } }
步骤4
使用工厂通过传递颜色等信息来获取具体类的对象。
FlyweightPatternDemo.java
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); } }
步骤5
验证输出。
Creating circle of color : Black Circle: Draw() [Color : Black, x : 36, y :71, radius :100 Creating circle of color : Green Circle: Draw() [Color : Green, x : 27, y :27, radius :100 Creating circle of color : White Circle: Draw() [Color : White, x : 64, y :10, radius :100 Creating circle of color : Red Circle: Draw() [Color : Red, x : 15, y :44, radius :100 Circle: Draw() [Color : Green, x : 19, y :10, radius :100 Circle: Draw() [Color : Green, x : 94, y :32, radius :100 Circle: Draw() [Color : White, x : 69, y :98, radius :100 Creating circle of color : Blue Circle: Draw() [Color : Blue, x : 13, y :4, radius :100 Circle: Draw() [Color : Green, x : 21, y :21, radius :100 Circle: Draw() [Color : Blue, x : 55, y :86, radius :100 Circle: Draw() [Color : White, x : 90, y :70, radius :100 Circle: Draw() [Color : Green, x : 78, y :3, radius :100 Circle: Draw() [Color : Green, x : 64, y :89, radius :100 Circle: Draw() [Color : Blue, x : 3, y :91, radius :100 Circle: Draw() [Color : Blue, x : 62, y :82, radius :100 Circle: Draw() [Color : Green, x : 97, y :61, radius :100 Circle: Draw() [Color : Green, x : 86, y :12, radius :100 Circle: Draw() [Color : Green, x : 38, y :93, radius :100 Circle: Draw() [Color : Red, x : 76, y :82, radius :100 Circle: Draw() [Color : Blue, x : 95, y :82, radius :100