GOF设计模式——Flyweight模式

1、什么是Flyweight模式

        Flyweight，是轻量级的意思，Flyweight模式旨在使得类的建立、使用变得简便。如何实现呢？在通常的编程里面，想要使用一个对象，会经过new的方式建立，那么每个地方须要使用该对象，就要new一次，在计算机内存中则须要每次都要分配内存空间出来，当使用new的次数增多时，内存空间也随着消耗加大。Flyweight模式则是经过尽可能共享实例来避免内存的大量消耗。

2、Flyweight模式的原理

Flyweight类：是一些须要被共享的类；

FlyweightFactory类：负责生成Flyweight类的工厂类；

Client类：调用类。

3、Flyweight模式实例

        如今由一些由许多普通字符组合成为“大型字符”的类，它的实例就是重实例。示例中根据传递的数字，输出对应的文件内容。进行示例以前，要准备一些txt文件。

本示例的txt文件内容以下：

UML图：

一、BigChar类

package com.cjs.Flyweight; import java.io.BufferedReader; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; public class BigChar { private final String PATH = "E:\\IntelliJ Idea\\designMode\\src\\main\\resources\\"; private char charName; private String fontdata; public BigChar(char charName) { this.charName = charName; try { BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(PATH+"big" + charName + ".txt")); String line; StringBuffer buffer = new StringBuffer(); while ((line = reader.readLine()) != null) { buffer.append(line); buffer.append("\n"); } reader.close(); this.fontdata = buffer.toString(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public void print() { System.out.println(fontdata); } }

        BigChar类定义了三个属性，PATH定义了文件路径，charName表示将要传进来的字符，如‘1’，‘2’等等，fontdata用于存储文件内容，以及输出。构造方法的做用是：根据传进来的字符，找到对应的txt文件，而后逐行读取信息，将信息用StringBuffer对象保存，最后一次性保存在fontdata字符串中。

二、BigCharFactory类

package com.cjs.Flyweight; import java.util.HashMap; public class BigCharFactory { private HashMap pool = new HashMap(); private static BigCharFactory singleton = new BigCharFactory();//使用静态实现单例模式
 
    private BigCharFactory() { } public static BigCharFactory getInstance() { return singleton; } public synchronized BigChar getBigChar(char charName) { BigChar bigChar = (BigChar) pool.get("" + charName); if (bigChar == null) { bigChar = new BigChar(charName); pool.put("" + charName, bigChar); } return bigChar; } }

        由于BigCharFactory对象是共享的，只须要一个，因此使用了单例模式，另外，该工厂类主要用于生产BigChar对象，因此定义了getBigChar方法，该方法做用是，先根据字符到pool里面找，是否存在对应的对象，若是存在，直接返回、使用BigChar对象，若是不存在，建立一个新的BigChar对象，并放在pool里面。pool是一个HashMap类型属性，使用键值对来管理BigChar对象。

三、BigString类

package com.cjs.Flyweight; public class BigString { private BigChar[] bigChars; public BigString(String string) { bigChars = new BigChar[string.length()]; BigCharFactory factory = BigCharFactory.getInstance(); for (int i = 0; i < bigChars.length; i++) { bigChars[i] = factory.getBigChar(string.charAt(i)); } } public void print() { for (int i = 0; i < bigChars.length; i++) { bigChars[i].print(); } } }

        BigString做用是根据传入的字符串，将其拆分为单个字符，经过字符获取对应的BigChar实例对象，逐个输出。

四、Main类

package com.cjs.Flyweight; public class Main { public static void main(String[] args) { BigString bigString = new BigString("12323"); bigString.print(); } }

输出结果：

4、总结

        Flyweight模式核心在FlyweightFactory类的getFlyweight()方法的算法，何时建立新对象，如何建立。值得注意的是，Flyweight模式思想是“共享”，换句话说，同一个实例对象，会被多个地方使用，当要改变被共享的对象时，就会有多个地方产生影响。