设计模式—享元模式

技术分享 2年前 (2022-09-26) 0 999+

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简述

类型：结构型
目的：降低对象创建时大量属性也随之被新建而带来的性能上的消耗

话不多说，我们看一个案例。

优化案例

最初版v0

现在需要采购一批办公用的电脑，以下是Computer类的定义。

class Computer {    	private String sn; // 序列号，电脑的唯一识别码     private String brand; // 品牌     private String title; // 一个系列的名称，如Lenovo的Thinkpad     private String cpu;     private String memory;     private String disk;     private String gpu;     private String keyboard;     private String display;     public Computer(String sn, String brand,                      String title, String cpu,                      String memory, String disk,                      String gpu, String keyboard,                      String display) {         this.sn = sn;         this.brand = brand;         this.title = title;         this.cpu = cpu;         this.memory = memory;         this.disk = disk;         this.gpu = gpu;         this.keyboard = keyboard;         this.display = display;     } }

现在公司要采购两种电脑总计1000台，以下是模拟采购的代码。

class Client {     public static void main(String[] args) {         List<Computer> purchase = new ArrayList<>();         for (int i = 0; i < n; i ++) {             purchase.add(new Computer(UUID.randomUUID().toString(),                          "华为", "MateBook16", "锐龙7 5800H标压",                          "16GB DDR4 双通道", "512GB NVMe PCle SSD",                           "gpu", "全尺寸背光键盘", "16英寸");         }     } }

循环中每一次都要生成一个新的Computer对象，并且该对象中有很多String类型的属性，因为String是一个引用数据类型，所以会随之生成很多的引用，从而降低系统的性能。实际上，采购的计算机只要型号相同，配置参数也就随之相同且不会再改变，唯一会改变的其实就只有机器的序列号而已，所以我们没有每追加一台电脑就重新设置一遍所有参数的必要。而且如果中途需要对于采购订单的机器参数进行修改，那就必须迭代清单中的所有对象，对每个对象进行修改，又是一件效率低下的事。

为了解决这个问题，我们引入了享元模式。下面是修改后的代码。

修改版v1

class Computer {    	private String sn; // 序列号，电脑的唯一识别码     private ComputerSpec spec; // 依赖规格的具体属性 → 依赖ComputerSpec类，迪米特法则     public Computer(String sn, ComputerSpec spec) {         this.sn = sn;         this.spec = spec;         this.title = title;         this.model = model;         this.cpu = cpu;         this.memory = memory;         this.disk = disk;         this.gpu = gpu;         this.keyboard = keyboard;         this.display = display;     } } enum ComputerSpec { // 定义一个计算机规格类     MATEBOOK16("华为", "MateBook16", "锐龙7 5800H标压",                "16GB DDR4 双通道", "512GB NVMe PCle SSD",                 "gpu", "全尺寸背光键盘", "16英寸");     public String brand; // 品牌     public String title; // 一个系列的名称，如Lenovo的Thinkpad     public String cpu;     public String memory;     public String disk;     public String gpu;     public String keyboard;     public String display;     ComputerSpec(String sn, String brand,                   String title, String cpu,                   String memory, String disk,                   String gpu, String keyboard,                   String display) {         this.brand = brand;         this.title = title;         this.model = model;         this.cpu = cpu;         this.memory = memory;         this.disk = disk;         this.gpu = gpu;         this.keyboard = keyboard;         this.display = display;     } }

来看看修改后的采购如何模拟实现。

class Client {     public static void main(String[] args) {         List<Computer> purchase = new ArrayList<>();         for (int i = 0; i < n; i ++) {             purchase.add(new Computer(UUID.randomUUID().toString(),                                        ComputerSpec.MATEBOOK16));         }         // 由于订单错误，现在需要批量将MateBook16修改为MateBook16s         ComputerSpec.MATEBOOK16.title = "MateBook16s";     } }

使用享元模式，将Computer对象创建时不变的属性封装到ComputerSpec中，内部状态与外部状态分开，内部状态直接引用相同的数据源，而不是每次都重新生成新的数据，从而大幅提升系统性能。并且，需要对于数据统一修改时，由于数据源引用相同，只需要修改内部状态的对应属性即可修改所有数据。