《Android源码设计模式解析与实战》读书笔记(二十二)
2016-01-18 09:21
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第二十二章、享元模式
享元模式是结构型设计模式之一,是对对象池的一种实现。就像它的名字一样,共享对象,避免重复的创建。我们常用的String就是使用了共享模式,所以
String类型的对象创建后就不可改变,如果当两个
String对象所包含的内容相同时,JVM只创建一个
String对象对应这两个不同的对象引用。
1.定义
采用一个共享来避免大量拥有相同内容对象的开销。使用享元模式可有效支持大量的细粒度对象。2.使用场景
(1)系统中存在大量的相似对象。(2)细粒度的对象都具备较接近的外部状态,而且内部状态与环境不关,也就是说对象没有特定身份。
(3)需要缓冲池的场景。
PS:内部状态与外部状态:在享元对象内部并且不会随着环境改变而改变的共享部分,可以称之为享元对象的内部状态,反之随着环境改变而改变的,不可共享的状态称之为外部状态。
3.UML类图
享元模式分为单纯享元模式和复合享元模式,上图是复合享元模式。
(1)
Flyweight:享元对象抽象基类或者接口。
(2)
ConcreateFlyweight:具体的享元对象,如果有内部状态的话,必须负责为内部状态提供存储空间。
(3)
UnsharadConcreateFlyweight:复合享元角色所代表的对象是不可以共享的,并且可以分解成为多个单纯享元对象的组合。单纯享元模式没有此项,这也是两者在结构上的区别。
(4)
FlyweightFactoiy:享元工厂,负责管理享元对象池和创建享元对象。
(5)
Client:维护对所有享元对象的引用,而且还需要存储对应的外蕴状态。
4.简单实现
情景:过年买火车票的时候,我们需要查询车票的情况,那么如果每次查询车票时都创建一个结果,那么必然会大量的创建出许多重复的对象,频繁的去销毁他们,使得GC任务繁重。那么这时我们可以使用享元模式,将这些对象缓存起来,查询时优先使用缓存,没有缓存在重新创建。首先是Ticket接口(Flyweight):
[code]public interface Ticket { public void showTicketInfo(String bunk); }
TrainTicket具体实现类(ConcreateFlyweight):
[code]//火车票 public class TrainTicket implements Ticket{ public String from; // 始发地 public String to; // 目的地 public String bunk; //铺位 public int price; //价格 public TrainTicket(String from, String to) { this.from = from; this.to = to; } @Override public void showTicketInfo(String bunk) { price = new Random().nextInt(300); System.out.println("购买 从 " + from + " 到 " + to + "的" + bunk + "火车票" + ", 价格:" + price); } }
TicketFactory 管理查询火车票(FlyweightFactoiy):
[code]public class TicketFactory { static Map<String, Ticket> sTicketMap = new ConcurrentHashMap<String, Ticket>(); public static Ticket getTicket(String from ,String to){ String key = from + "-" + to; if(sTicketMap.containsKey(key)){ System.out.println("使用缓存 ==> " + key); return sTicketMap.get(key); }else{ System.out.println("创建对象 ==> " + key); Ticket ticket = new TrainTicket(from, to); sTicketMap.put(key, ticket); return ticket; } } }
查询:
[code]final class Client { public static void main(String[] args) { Ticket ticket01 = TicketFactory.getTicket("北京", "青岛"); ticket01.showTicketInfo("上铺"); Ticket ticket02 = TicketFactory.getTicket("北京", "青岛"); ticket02.showTicketInfo("下铺"); Ticket ticket03 = TicketFactory.getTicket("北京", "西安"); ticket03.showTicketInfo("坐票"); } }
结果
[code]创建对象 ==> 北京-青岛 购买 从 北京 到 青岛的上铺火车票, 价格:71 使用缓存 ==> 北京-青岛 购买 从 北京 到 青岛的下铺火车票, 价格:32 创建对象 ==> 北京-西安 购买 从 北京 到 西安的坐票火车票, 价格:246
5.Android源码中的实现
1.Message
因为Android是事件驱动的,因此如果通过new创建Message就会创建大量的
Message对象,导致内存占用率高,频繁GC等问题。那么
Message就采用了享元模式。
Message通过
next成员变量保有对下一个
Message的引用,最后一个可用
Message的
next则为空。从而构成了一个Message链表。
Message Pool就通过该链表的表头管理着所有闲置的
Message,一个
Message在使用完后可以通过
recycle()方法进入
Message Pool,并在需要时通过
obtain静态方法从
Message Pool获取。
Message承担了享元模式中3个元素的职责,即是
Flyweight抽象,又是
ConcreateFlyweight角色,同时又承担了
FlyweightFactoiy管理对象池的职责。
所以使用Message推荐obtain(),不要去new了。
[code]//1。使用new Message() //Message mess = new Message(); //2。使用Message.obtain() Message mess = Message.obtain(); mess.what = 1; //Message mess = mHandler.obtainMessage(1); 与上两行的代码一样,可以参考源码查看 mHandler.sendMessage(mess);
6.总结
1.优点
(1)大大减少应用程序创建的对象,降低程序内存的占用,增强程序的性能。(2)使用享元模式,可以让享元对象可以在不同的环境中被共享。
2.缺点
(1)使得系统更加复杂。为了使对象可以共享,需要将一些状态外部化,这使得程序的逻辑复杂化。(2)享元模式将需、享元对象的状态外部化,而读取外部状态使得运行时间稍微变长。
7.参考
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