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[ASP.net教程]设计模式之享元模式——初学

1、引言
        一些大型的博客网站、电子商务网站,里面每一个博客或者商家都可以理解为一个小的网站,他们是如何做到的呢,如何实现同样的核心代码,不同的用户用有不同的效果,实现类型的网站得到复用而不是复制相同的代码呢?
        那些博客网站、电子商务网站是利用用户ID的不同,来区别不同的用户,具体的数据和模板可以不同,但代码核心和数据库却是共享的。
 
         假如很多项目到来时,他们需要的网站结构相似度很高,而且都不是那种高访问量的网站,如果分成多个虚拟空间来处理,相当于一个相同网站的实例对象很多,这是造成服务器的大量资源浪费,当然更实际的其实是钞票的浪费,如果整合到一个网站中,共享其相关的代码和数据,那么对于硬盘、内存、CPU、数据库空间等服务器资源都可以达到共享,减少服务器资源,而对于代码,由于是一份实例,维护和扩展都更加容易。
 
        好像很不错的样子,我也这么觉得,那我们就一起来了解一下, 如何做到共享一份实例吧。
 
2、定义:
享元模式(Flyweight),运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

3、UML(结构图)


类解析:
  • FlyWeightFactory:一个共享工厂,用来创建并管理Flyweight对象。它主要是用来确保合理地共享Flyweight,当用户请求一个Flyweight是,FlyweightFactory对象提供一个已创建得实例或者创建一个(如果不存在的话)
  • Flyweight:所有具体享元类的超类或接口,通过这个接口,Flyweight可以接受并作用于外部状态,
  • ConcreteFlyweight:继承Flyweight超类或实现Flyweight接口,并为内部状态增加存储空间
  • UnsharedConcreteFlyweight:指那些不需要共享的Flyweight。因为Flyweight接口共享成为可能,但它不强制要求共享。

 

4、实践
        网站共享代码
package com.zcr.flyweight;//享元设计模式实现//网站抽象类public abstract class WebSite{ public abstract void Use();}

 

package com.zcr.flyweight;//具体的网站类public class ConcreteWebSite extends WebSite{ private String name = ""; public ConcreteWebSite(String name) { this.name = name; } @Override public void Use() { System.out.println("网站分类:"+name); }}

 

 

package com.zcr.flyweight;import java.util.Hashtable;//网站工厂public class WebsiteFactory{ private Hashtable<String,WebSite> flyweights = new Hashtable<String, WebSite>(); //获得网站分类 public WebSite GetWebSiteCategory(String key) { //判断是否存在这个对象,如果存在则直接返回,若不存在,则实例化它再返回 if(!flyweights.contains(key)) {  flyweights.put(key, new ConcreteWebSite(key)); } return flyweights.get(key); } //获取网站分类的总数 public int GetWebSiteCount() { return flyweights.size(); }}

 

 

package com.zcr.flyweight;public class FlyweightTest{ public static void main(String[] args) { WebsiteFactory f = new WebsiteFactory();  WebSite fx = f.GetWebSiteCategory("产品展示"); fx.Use();  WebSite fy = f.GetWebSiteCategory("产品展示"); fy.Use();  WebSite fz = f.GetWebSiteCategory("产品展示"); fz.Use();  WebSite fl = f.GetWebSiteCategory("博客"); fl.Use();  WebSite fm = f.GetWebSiteCategory("博客"); fm.Use();  WebSite fn = f.GetWebSiteCategory("博客"); fn.Use();  System.out.println("网站分类总数为:" + f.GetWebSiteCount()); }}

 

 

结果:


 

 

 

  上面只实现了对象的共享,不管建立几个网站,是要是‘产品展示’都好是一样的的,只要是‘博客’也是完全相同的,但这样是有问题的,你给企业建立的网站不是一家企业,它们的数据不会相同,所以至少它们应该有不同的账号,那我们该怎么办呢?
 
概念:
内部状态:在享元内部并且不会随环境改变而改变的共享部分
外部状态:随环境改变而改变的、不可能共享的状态就是外部状态

 
        享元模式可以避免大量非常相似类的开销,在程序设计中,有时需哟生成大量细粒度的类实例来表示数据,如果能发现这些实例除了几个参数外基本上都是相同的,有时就能够大幅度的减少需要实例化类的数量。如果能把那些参数移到类实例的外面,在方法调用时将它们传进来,就可以通过共享大幅度地减少单个实例的数目。也就是说,享元模式Flyweight执行时所需要的状态有内部的也有外部的,内部状态存储于ConcreteFlyweight对象之中,而外部对象则应该考虑由客户端对象存储或计算,当调用Flyweight对象的操作时,将该状态传递给它。
 
应用场景
如果一个应用程序使用了大量的对象,而大量的这些对象造成了很大的存储开销时就应该考虑使用;还有就是对象的大多数状态可以外部状态,如果删除对象的外部状态,那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象,此时可以考虑使用享元模式。

        java的String就是采用了这种方式。
 
package com.zcr.flyweight2;public class User{  private String name;    public User(String name)  {    this.name = name;  }  public String getName()  {    return name;  }  public void setName(String name)  {    this.name = name;  }    }

 

package com.zcr.flyweight2;//享元设计模式实现//网站抽象类public abstract class WebSite{  //“使用”方法需要传递“用户”对象  public abstract void Use(User user);}

 

 

 

package com.zcr.flyweight2;//具体的网站类public class ConcreteWebSite extends WebSite{  private String name = "";    public ConcreteWebSite(String name)  {    this.name = name;  }    @Override  public void Use(User user)  {    System.out.println("网站分类:"+name+"用户名:"+user.getName());  }}

 

 

package com.zcr.flyweight2;import java.util.Hashtable;//网站工厂public class WebsiteFactory{  private Hashtable<String,WebSite> flyweights = new Hashtable<String, WebSite>();    //获得网站分类  public WebSite GetWebSiteCategory(String key)  {    //判断是否存在这个对象,如果存在则直接返回,若不存在,则实例化它再返回    if(!flyweights.contains(key))    {      flyweights.put(key, new ConcreteWebSite(key));    }    return flyweights.get(key);  }    //获取网站分类的总数  public int GetWebSiteCount()  {    return flyweights.size();  }}

 

 

package com.zcr.flyweight2;public class FlyweightTest{  public static void main(String[] args)  {    WebsiteFactory f = new WebsiteFactory();        WebSite fx = f.GetWebSiteCategory("产品展示");    fx.Use(new User("小菜"));        WebSite fy = f.GetWebSiteCategory("产品展示");    fy.Use(new User("大烟笼"));        WebSite fz = f.GetWebSiteCategory("产品展示");    fz.Use(new User("大菜"));        WebSite fl = f.GetWebSiteCategory("博客");    fl.Use(new User("老顽童"));        WebSite fm = f.GetWebSiteCategory("博客");    fm.Use(new User("肥菜"));        WebSite fn = f.GetWebSiteCategory("博客");    fn.Use(new User("小小斌"));        System.out.println("网站分类总数为:" + f.GetWebSiteCount());  }}

 

 

 结果: