java设计模式———享元模式

享元模式的结构

　　享元模式采用一个共享来避免大量拥有相同内容对象的开销。这种开销最常见、最直观的就是内存的损耗。享元对象能做到共享的关键是区分内蕴状态(Internal State)和

外蕴状态(External State)。

　　一个内蕴状态是存储在享元对象内部的，并且是不会随环境的改变而有所不同。因此，一个享元可以具有内蕴状态并可以共享。

　　一个外蕴状态是随环境的改变而改变的、不可以共享的。享元对象的外蕴状态必须由客户端保存，并在享元对象被创建之后，在需要使用的时候再传入到享元对象内部。外

蕴状态不可以影响享元对象的内蕴状态，它们是相互独立的。

享元模式的优点：减少对象数量，节省内存空间。

享元模式的缺点：维护共享对象，需要额外的开销（用一个线程来维护垃圾回收）。

享元模式的本质：分离与共享

何时使用享元模式：

如果一个应用程序使用了大量的细粒度对象，可以使用享元模式来减少对象数量。

如果使用大量的对象，造成很大的存储开销，可以使用享元模式来减少对象数量，并节约内存。

如果对象的大多数状态都可以转变为外部状态，可以使用享元对象来实现外部状态与内部状态的分离。

　　享元模式可以分成单纯享元模式和复合享元模式两种形式。

单纯享元模式　　

　　在单纯的享元模式中，所有的享元对象都是可以共享的。



　　单纯享元模式所涉及到的角色如下：

　　抽象享元(Flyweight)角色 ：给出一个抽象接口，以规定出所有具体享元角色需要实现的方法。

　　具体享元(ConcreteFlyweight)角色：实现抽象享元角色所规定出的接口。如果有内蕴状态的话，必须负责为内蕴状态提供存储空间。

　　享元工厂(FlyweightFactory)角色 ：本角色负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象调用一个享元对象的

时候，享元工厂角色会检查系统中是否 已经有一个符合要求的享元对象。如果已经有了，享元工厂角色就应当提供这个已有的享元对象；如果系统中没有一个适当的享元对象

的话，享元工厂角色就应当创 建一个合适的享元对象。

好了，废话不多说，直接上代码，首先抽象一个场景：

公司的管理层和普通员工对员工的信息有不同的权限。管理层可以修改员工的个人信息，普员工只能查看不能修改，擅自修改系统会给出提示。员工的个人信息是可以共享的，但是起职能范围和操作权限可以被管理层修改。

抽象享元角色：

public interface IFlyWeight {

/**
* 判断传入的安全实体和权限，是否和享元对象内部状态匹配
* 参数 securityEntity 和 permit 是外蕴对象
* @param securityEntity
* @param permit
* @return
*/
public boolean match(String securityEntity, String permit);

}

具体享元角色：

public class AuthorizationFlyweight implements IFlyWeight {
/**
* 内蕴对象，安全实体
*/
private String mSecurityEntity;
/**
* 内蕴对象，权限
*/
private String mPermit;

public AuthorizationFlyweight(String state) {
String str[] = state.split(",");
this.mSecurityEntity = str[0];
this.mPermit = str[1];
}

@Override
public boolean match(String securityEntity, String permit) {
if (mSecurityEntity.equals(securityEntity) && mPermit.equals(permit)) {
return true;
}
return false;
}

}

享元工厂：

public class FlyWeightFactory {
private static FlyWeightFactory mFactory = new FlyWeightFactory();

private FlyWeightFactory() {

}

public static FlyWeightFactory getInstance() {
return mFactory;
}

/**
* 缓存多个人IFlyWeight 对象
*/
private Map<String, IFlyWeight> flyMap = new HashMap<String, IFlyWeight>();

/**
* 获取享元单元
* @param key
* @return
*/
public IFlyWeight getFlyWeight(String key) {
IFlyWeight fly = flyMap.get(key);
if(fly==null){
fly = new AuthorizationFlyweight(key);
flyMap.put(key, fly);
}
return fly;
}
}

员工信息的管理工具：

public class SecurityManager {
private static SecurityManager manager = new SecurityManager();

private SecurityManager() {

}

public static SecurityManager getInstance() {
return manager;
}

/**
* 存放登录人员的权限
*/
private Map<String, Collection<IFlyWeight>> map = new HashMap<String, Collection<IFlyWeight>>();

public void logon(String user) {
Collection<IFlyWeight> coll = queryByUser(user);
map.put(user, coll);
}

/**
* 从数据库中获取某人所有的权限
*
* @param user
* @return
*/
private Collection<IFlyWeight> queryByUser(String user) {
Collection<IFlyWeight> coll = new ArrayList<IFlyWeight>();
for (String s : TestDB.coll) {
String str[] = s.split(",");
if (str[0].equals(user)) {
IFlyWeight fly = FlyWeightFactory.getInstance().getFlyWeight(
str[1] + "," + str[2]);
coll.add(fly);
}
}
return coll;
}

/**
* 判断某个用户对某个安全实体是否有某种权限
*
* @param user
*            用户
* @param securityEntity
*            安全实体
* @param permit
*            权限
* @return
*/
public boolean hasPermit(String user, String securityEntity, String permit) {
Collection<IFlyWeight> coll = map.get(user);
if (coll == null || coll.size() == 0) {
System.out.println(user + "没有登录或者没有该权限...");
return false;
}

for (IFlyWeight fly : coll) {
if (fly.match(securityEntity, permit)) {
return true;
}
}

return false;
}
}

模拟一个数据库保存员工信息：

public class TestDB {

public static Collection<String> coll = new ArrayList<String>();

static {
coll.add("张三,人员列表,查看");
coll.add("李四,人员列表,查看");
coll.add("李四,薪资列表,查看");
coll.add("李四,薪资列表,修改");

for (short i = 0; i < 3; i++) {
coll.add("张三" + i + ",人员列表,查看");
}
}
}

具体的实现，本例子是基于android实现的，java只单独写一个Test类在main里面实现就行了：

SecurityManager manager = SecurityManager.getInstance();
manager.logon("张三");
manager.logon("李四");

boolean b1 = manager.hasPermit("张三", "薪资列表", "查看");
boolean b2 = manager.hasPermit("李四", "薪资列表", "查看");
boolean b3 = manager.hasPermit("张三", "人员列表", "查看");
System.out.println("b1 = "+b1);
System.out.println("b2 = "+b2);
System.out.println("b3 = "+b3);

运行效果：



从数据库中可以看出来，张三是人事的普通员工，只能查看公司在职人员，对员工的薪资无权限查看，b1返回false，b3返回true

李四是人事普通员工兼财务主管，可以修改查询员工薪资并且可以查看在职员工信息，b2返回true

如果

boolean b4 = manager.hasPermit("王武", "人员列表", "查看");

因为“王武”这个人没有登录，所以提示信息是 “没有登录或者没有该权限...”