当前位置: 首页 > news >正文

享元(轻量级)模式

简介

享元模式(Flyweight Pattern)又叫作轻量级模式,是对象池的一种实现。类似线程池,线程池可以避免不停地创建和销毁多个对象,消耗性能。享元模式提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。其宗旨是共享细粒度对象,将多个对同一对象的访问集中起来,不必为每个访问者都创建一个单独的对象,以此来降低内存的消耗,属于结构型设计模式。

享元(Flyweight)的核心思想很简单:如果一个对象实例一经创建就不可变,那么反复创建相同的实例就没有必要,直接向调用方返回一个共享的实例就行,这样即节省内存,又可以减少创建对象的过程,提高运行速度。

通用模板

  1. 创建抽象享元角色:享元对象抽象基类或者接口。

    
    // 享元接口
    public interface IFlyweight {void operation(String extrinsicState);
    }
    
  2. 创建具体享元角色:实现抽象角色定义的业务。

    
    // 具体的享元角色
    public class FlyWeight implements IFlyweight {private String intrinsicState;public FlyWeight(String intrinsicState) {this.intrinsicState = intrinsicState;}@Overridepublic void operation(String extrinsicState) {System.out.println("Object address: " + System.identityHashCode(this));System.out.println("IntrinsicState: " + this.intrinsicState);System.out.println("ExtrinsicState: " + extrinsicState);}
    }
    
  3. 创建享元工厂::负责管理享元对象池和创建享元对象。

    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
    // 享元工厂
    public class FlyweightFactory {private static Map<String, IFlyweight> pool = new HashMap<String, IFlyweight>();// 因为内部状态具备不变性,因此作为缓存的键public static IFlyweight getFlyweight(String intrinsicState) {if (!pool.containsKey(intrinsicState)) {IFlyweight flyweight = new FlyWeight(intrinsicState);pool.put(intrinsicState, flyweight);}return pool.get(intrinsicState);}
    }
    

模板测试

  1. 代码

    public class Client {public static void main(String[] args) {IFlyweight flyweight1 = FlyweightFactory.getFlyweight("aa");IFlyweight flyweight2 = FlyweightFactory.getFlyweight("aa");flyweight1.operation("aa");flyweight2.operation("b");}
    }
    
  2. 结果

    Object address: 2133927002
    IntrinsicState: aa
    ExtrinsicState: aa
    Object address: 2133927002
    IntrinsicState: aa
    ExtrinsicState: b
    

内部状态和外部状态

享元模式的定义提出了两个要求:细粒度和共享对象。因为要求细粒度,所以不可避免地会使对象数量多且性质相近,此时我们就将这些对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态。
内部状态指对象共享出来的信息,存储在享元对象内部,并且不会随环境的改变而改变;外部状态指对象得以依赖的一个标记,随环境的改变而改变,不可共享。
比如,连接池中的连接对象,保存在连接对象中的用户名、密码、连接URL等信息,在创建对象的时候就设置好了,不会随环境的改变而改变,这些为内部状态。而当每个连接要被回收利用时,我们需要将它标记为可用状态,这些为外部状态。

应用场景

在生活中,享元模式非常常见,比如各中介机构的房源共享,再比如全国社保联网。 当系统中多处需要同一组信息时,可以把这些信息封装到一个对象中,然后对该对象进行缓存,这样,一个对象就可以提供给多处需要使用的地方,避免大量同一对象的多次创建,降低大量内存空间的消耗。 享元模式其实是工厂方法模式的一个改进机制,享元模式同样要求创建一个或一组对象,并且就是通过工厂方法模式生成对象的,只不过享元模式为工厂方法模式增加了缓存这一功能。主要应用场景如下。 (1)常应用于系统底层的开发,以便解决系统的性能问题。
(2)系统有大量相似对象、需要缓冲池的场景。

优点

(1)减少对象的创建,降低内存中对象的数量,降低系统的内存,提高效率。
(2)减少内存之外的其他资源占用。

缺点

(1)关注内、外部状态,关注线程安全问题。
(2)使系统、程序的逻辑复杂化。

“生搬硬套”实战

场景描述

一个典型的享元模式的应用场景是在处理大量细粒度对象时,比如在一个文字处理软件中表示文档中的字符。如果每个字符都作为一个独立的对象创建,那么对于一个包含数千字符的文档来说,将会有大量的对象被创建,这会消耗大量的内存。使用享元模式可以有效地减少内存使用,因为相同的字符可以被多个位置共享。

代码开发

根据模板我们知道抽象工厂和工厂方法模式一样也是拢共就是3步:

  1. 创建抽象享元角色(这里指的是字符享元接口)

    // 字符享元接口
    public interface ICharFlyweight {// 展示字符位置的方法void display(int position);
    }
    
  2. 创建具体享元角色(这里指的是字符对象的具体类)

    // 具体的字符享元实现
    public class ConcreteCharFlyweight implements ICharFlyweight {private final char character;public ConcreteCharFlyweight(char character) {this.character = character;}@Overridepublic void display(int position) {System.out.println("Displaying '" + character + "' at position " + position);}
    }
    
  3. 创建享元工厂(这里指的是创建字符对象的工厂)

    // 创建字符对象的工厂,如果字符对象已经存在,则直接使用,否则存储起来备用
    public class FlyweightFactory {private static final Map<Character, ICharFlyweight> pool = new HashMap<Character, ICharFlyweight>();public static ICharFlyweight getCharFlyweight(char character) {ICharFlyweight flyweight = pool.get(character);if (flyweight == null) {flyweight = new ConcreteCharFlyweight(character);pool.put(character, flyweight);}return flyweight;}
    }
    

至此,我们就通过“生搬硬套”享元模式的模板设计出一套对象池开发流程,接下来我们进行测试:

  • 测试代码

    public class Demo {public static void main(String[] args) {String text = "Hello World!";for (int i = 0; i < text.length(); i++) {char c = text.charAt(i);ICharFlyweight flyweight = FlyweightFactory.getCharFlyweight(c);flyweight.display(i);}}
    }
    
  • 结果

    Displaying 'H' at position 0
    Displaying 'e' at position 1
    Displaying 'l' at position 2
    Displaying 'l' at position 3
    Displaying 'o' at position 4
    Displaying ' ' at position 5
    Displaying 'W' at position 6
    Displaying 'o' at position 7
    Displaying 'r' at position 8
    Displaying 'l' at position 9
    Displaying 'd' at position 10
    Displaying '!' at position 11
    

这样每当有已经出现过的字符出现,则复用对象。

总结

享元模式的本质是缓存共享对象,降低内存消耗。

相关文章:

享元(轻量级)模式

简介 享元模式&#xff08;Flyweight Pattern&#xff09;又叫作轻量级模式&#xff0c;是对象池的一种实现。类似线程池&#xff0c;线程池可以避免不停地创建和销毁多个对象&#xff0c;消耗性能。享元模式提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。其宗旨是共享…...

基于php的幸运舞蹈课程工作室管理系统

作者&#xff1a;计算机学姐 开发技术&#xff1a;SpringBoot、SSM、Vue、MySQL、JSP、ElementUI、Python、小程序等&#xff0c;“文末源码”。 专栏推荐&#xff1a;前后端分离项目源码、SpringBoot项目源码、Vue项目源码、SSM项目源码 精品专栏&#xff1a;Java精选实战项目…...

NLP任务的详细原理与步骤的详细讲解

1. 文本分类 原理&#xff1a; 特征提取&#xff1a;文本分类首先将文本转化为数值特征&#xff0c;常用方法包括词袋模型、TF-IDF、Word Embeddings&#xff08;如Word2Vec、GloVe&#xff09;和BERT等预训练模型。模型训练&#xff1a;模型&#xff08;如SVM、神经网络&…...

Kotlin 处理字符串和正则表达式(二十一)

导读大纲 1.1 处理字符串和正则表达式1.1.1 分割字符串1.1.2 正则表达式和三引号字符串1.1.3 多行三引号字符串IntelliJ IDEA 和 Android Studio 中三重引号字符串内部的语法高亮显示 1.1 处理字符串和正则表达式 Kotlin 字符串与 Java 字符串完全相同 可以将 Kotlin 代码中创建…...

一站式大语言模型API调用:快速上手教程

智匠MindCraft是一个强大的AI工具及开发平台&#xff0c;支持多种大语言模型和多模态AI模型。本文将详细介绍如何通过API调用智匠MindCraft中的大语言模型&#xff0c;帮助开发者快速上手。 注册与登录 访问智匠MindCraft官网&#xff0c;注册并登录账号。 进入开发者平台&…...

【TabBar嵌套Navigation案例-新特性页面-代码位置 Objective-C语言】

一、接下来,我们来说这个新特性页面 1.首先,看一下我们的示例程序,这里改一下,加一个叹号, command + R, 好,首先啊,这里边有一个新特性页面,当我这个程序是第一次安装、第一次运行、还有呢、就是当这个应用程序更新的时候,我应该去加载这个新特性页面, 然后呢,这…...

程序员如何提升并保持核心竞争力?——深入钻研、广泛学习与软技能的培养

一、引言  随着人工智能的不断发展&#xff0c;尤其是AIGC系列大语言模型的涌现&#xff0c;AI辅助编程工具正在日益普及&#xff0c;这对程序员的工作方式产生了深刻的影响。面对这一变革&#xff0c;程序员应如何应对&#xff1f;是专注于某个领域深耕细作&#xff0c;还是…...

Linux之Docker虚拟化部署

上传docker安装包 解压安装包 将解压后的docker文件夹移动到/usr/local/文件夹下 docker 启动命令/usr/local/docker/dockerd 但是启动报错&#xff0c;意思是没有docker用户组 创建docker用户组&#xff0c;执行完会生成套接字文件 将套接字文件加入该用户组管理 第二个错误原…...

重构部队信息安全:部队涉密载体建设新策略

一、完善保密体系架构 1. 加强保密规章制度&#xff1a;制定或刷新关于机密信息管理的相关规定&#xff0c;明确机密信息的生成、复制、传输、使用、储存及销毁等核心环节的操作准则与责任分配&#xff0c;确保整个流程的标准化运作。 2. 明确个人保密义务&#xff1a;通过保密…...

使用Node.js的readline模块逐行读取并解析大文件

在Node.js环境中处理大文件是一个常见的需求&#xff0c;尤其是在处理日志文件、数据库导出、或任何形式的大规模文本数据时。由于Node.js是基于事件循环和非阻塞I/O的&#xff0c;它非常适合处理这类任务。然而&#xff0c;直接将整个文件内容加载到内存中可能会导致内存溢出&…...

浅谈软件安全开发的重要性及安全开发实践

在当今数字化时代&#xff0c;软件已成为企业运营的核心驱动力。然而&#xff0c;随着网络环境的日益复杂和黑客技术的不断演进&#xff0c;软件安全问题日益凸显&#xff0c;成为企业不可忽视的重大挑战。本文将从法律法规要求、企业核心数据资产保护、企业信誉等角度&#xf…...

在 NodeJs 里面如何获取 APK 的名称和 icon

最近想用 electron 写一个 adb 的可视化客户端&#xff0c;在展示安装的应用时遇到了如何获取 APK 的名称和 icon 的问题。下面就是一些解决问题的思路。 前提&#xff1a;在这里默认大家已经下载好 apk, 下面 localApkPath 就是你下载好的 apk 的路径。 小提示&#xff0c;示…...

基于VirtualBox和Ubuntu的虚拟环境搭建

VirtualBox简介 VirtualBox 是一款开源虚拟机软件。 是由德国 Innotek 公司开发&#xff0c;由Sun Microsystems公司出品的软件&#xff0c;使用Qt编写&#xff0c;在 Sun 被 Oracle 收购后正式更名成 Oracle VM VirtualBox。简单易用&#xff0c;可虚拟的系统包括Windows&…...

【PHP源码】匿名来信系统H5版本V1.0免费开源

你的匿名来信H5一封你的来信源码/表白祝福短信程序/往来信/传话短信源码支持邮件发信与手机短信发信“你的匿名来信”是最近某音上爆火的一个活动话题&#xff0c;可以通过H5网站&#xff0c;编辑自己想要对某人说的话或者祝福&#xff0c;网站会把您想说的发给您预留的号码&am…...

Prompt技巧总结和示例分享

"Prompt"&#xff08;提示&#xff09;在人工智能中通常指的是输入给模型的文本&#xff0c;用于引导模型生成预期的输出。在使用人工智能助手时&#xff0c;有效的提示技巧可以帮助你获得更准确和有用的回答。 以下是一些单轮对话提示时的技巧&#xff1a; 明确具体…...

大厂校招:海能达嵌入式面试题及参考答案

SPI 协议的一些基础知识 SPI(Serial Peripheral Interface)即串行外设接口,是一种高速的、全双工、同步的通信总线。 SPI 主要由四根信号线组成: 时钟线(SCLK):由主设备产生,用于同步数据传输。时钟的频率决定了数据传输的速度。主设备输出 / 从设备输入线(MOSI):主…...

wrk(1) command

文章目录 1.简介2.特点3.格式4.选项5.示例参考文献 1.简介 wrk 是一个现代的 HTTP 压力测试工具&#xff0c;利用现代多线程技术和高效的网络 I/O 处理&#xff0c;能够生成大量的并发请求&#xff0c;用以测试 HTTP 服务器的性能。 它是作为一种更现代的压力测试工具而设计的…...

【小程序 - 大智慧】Expareser 组件渲染框架

目录 问题思考课程目标Web Component类型说明定义组件属性添加 Shadow DOMTemplate and SlotExparser 框架原理自定义组件内置组件 下周计划 问题思考 首先&#xff0c;给大家抛出去几个问题&#xff1a; 前端框架 Vue React 都有自己的组件库&#xff0c;但是并不兼容&#…...

vue + echarts 快速入门

vue echarts 快速入门 本案例即有nodejs和vue的基础&#xff0c;又在vue的基础上整合了echarts Nodejs基础 1、Node简介 1.1、为什么学习Nodejs(了解) 轻量级、高性能、可伸缩web服务器前后端JavaScript同构开发简洁高效的前端工程化 1.2、Nodejs能做什么(了解) Node 打破了…...

服务器几核几G几M是什么意思?如何选择?

服务器几核几G几M是什么意思&#xff1f;我们建站、搭建网络平台都要用到云服务器&#xff0c;不管在腾讯云、阿里云还是别的云服务平台选购&#xff0c;都会接触到服务器配置。云服务器就是把物理服务器&#xff08;俗称“母鸡”&#xff09;&#xff0c;用虚拟机技术虚拟出多…...

网络编程(Modbus进阶)

思维导图 Modbus RTU&#xff08;先学一点理论&#xff09; 概念 Modbus RTU 是工业自动化领域 最广泛应用的串行通信协议&#xff0c;由 Modicon 公司&#xff08;现施耐德电气&#xff09;于 1979 年推出。它以 高效率、强健性、易实现的特点成为工业控制系统的通信标准。 包…...

在软件开发中正确使用MySQL日期时间类型的深度解析

在日常软件开发场景中&#xff0c;时间信息的存储是底层且核心的需求。从金融交易的精确记账时间、用户操作的行为日志&#xff0c;到供应链系统的物流节点时间戳&#xff0c;时间数据的准确性直接决定业务逻辑的可靠性。MySQL作为主流关系型数据库&#xff0c;其日期时间类型的…...

7.4.分块查找

一.分块查找的算法思想&#xff1a; 1.实例&#xff1a; 以上述图片的顺序表为例&#xff0c; 该顺序表的数据元素从整体来看是乱序的&#xff0c;但如果把这些数据元素分成一块一块的小区间&#xff0c; 第一个区间[0,1]索引上的数据元素都是小于等于10的&#xff0c; 第二…...

【磁盘】每天掌握一个Linux命令 - iostat

目录 【磁盘】每天掌握一个Linux命令 - iostat工具概述安装方式核心功能基础用法进阶操作实战案例面试题场景生产场景 注意事项 【磁盘】每天掌握一个Linux命令 - iostat 工具概述 iostat&#xff08;I/O Statistics&#xff09;是Linux系统下用于监视系统输入输出设备和CPU使…...

【ROS】Nav2源码之nav2_behavior_tree-行为树节点列表

1、行为树节点分类 在 Nav2(Navigation2)的行为树框架中,行为树节点插件按照功能分为 Action(动作节点)、Condition(条件节点)、Control(控制节点) 和 Decorator(装饰节点) 四类。 1.1 动作节点 Action 执行具体的机器人操作或任务,直接与硬件、传感器或外部系统…...

Linux-07 ubuntu 的 chrome 启动不了

文章目录 问题原因解决步骤一、卸载旧版chrome二、重新安装chorme三、启动不了&#xff0c;报错如下四、启动不了&#xff0c;解决如下 总结 问题原因 在应用中可以看到chrome&#xff0c;但是打不开(说明&#xff1a;原来的ubuntu系统出问题了&#xff0c;这个是备用的硬盘&a…...

C++八股 —— 单例模式

文章目录 1. 基本概念2. 设计要点3. 实现方式4. 详解懒汉模式 1. 基本概念 线程安全&#xff08;Thread Safety&#xff09; 线程安全是指在多线程环境下&#xff0c;某个函数、类或代码片段能够被多个线程同时调用时&#xff0c;仍能保证数据的一致性和逻辑的正确性&#xf…...

【无标题】路径问题的革命性重构:基于二维拓扑收缩色动力学模型的零点隧穿理论

路径问题的革命性重构&#xff1a;基于二维拓扑收缩色动力学模型的零点隧穿理论 一、传统路径模型的根本缺陷 在经典正方形路径问题中&#xff08;图1&#xff09;&#xff1a; mermaid graph LR A((A)) --- B((B)) B --- C((C)) C --- D((D)) D --- A A -.- C[无直接路径] B -…...

【p2p、分布式,区块链笔记 MESH】Bluetooth蓝牙通信 BLE Mesh协议的拓扑结构 定向转发机制

目录 节点的功能承载层&#xff08;GATT/Adv&#xff09;局限性&#xff1a; 拓扑关系定向转发机制定向转发意义 CG 节点的功能 节点的功能由节点支持的特性和功能决定。所有节点都能够发送和接收网格消息。节点还可以选择支持一个或多个附加功能&#xff0c;如 Configuration …...

实战三:开发网页端界面完成黑白视频转为彩色视频

​一、需求描述 设计一个简单的视频上色应用&#xff0c;用户可以通过网页界面上传黑白视频&#xff0c;系统会自动将其转换为彩色视频。整个过程对用户来说非常简单直观&#xff0c;不需要了解技术细节。 效果图 ​二、实现思路 总体思路&#xff1a; 用户通过Gradio界面上…...