学习设计模式之享元模式,但是宝可梦

前言

作者在准备秋招中,学习设计模式,做点小笔记,用宝可梦为场景举例,有错误欢迎指出。

享元模式

1 介绍

享元模式很好理解,它主要是为了减少创建对象的数量,属于结构型设计模式

  • 目的:减少创建对象的次数
  • 方法:复用对象
  • 何时使用:系统大量需要对象,该创建对象的消耗很大

享元模式有3个角色:

  • 抽象享元类(Flyweight):声明享元类的公共方法
  • 具体享元对象(Concrete Flyweight):抽象享元类的具体实现
  • 享元工厂类(Flyweight Factory):创建、管理享元对象。

还是老样子,一上来一堆概念和角色名次,如果不熟悉线程池的读者朋友,或许还是云里雾里。

那么,进入宝可梦世界。

2 情景模拟

在这里插入图片描述

玩过宝可梦的读者都知道,一场战斗开始之前,双方都要携带一定数量的宝可梦,当一方所有宝可梦都战斗不能时,就被判负。

每个回合也可以选择继续出招或者收回宝可梦,如果选择收回,那下次放出来的时候,还是会延续收回之前的状态,因为收回后再拿出来很明显是对同一个宝可梦进行的,皮卡丘收回去之后,这个精灵球里下次出来的还是皮卡丘,而且是收回来的皮卡丘,不是一个满血满状态的。

那么享元模式工厂维护的“享元池”,就有对象第一次创建的时机,可以是第一次使用的时候。

那么一场战斗携带的精灵就是复用的,这也可以引出享元模式的角色:

  • 抽象享元类:宝可梦,定义了公共方法,如登场,掉血
  • 具体享元类:具体的宝可梦
  • 享元工厂类:一场战斗的精灵包,维护全体精灵这个享元池

3 代码

抽象类

/*** 宝可梦抽象类* 对应抽象享元类* Flyweight*/
public interface Pokemon {/*** 宝可梦出场*/void go();/*** 宝可梦在战斗中损失HP* @param damage HP*/void loseHP(Integer damage);
}

具体类

/*** 宝可梦具体实现类* 对应具体享元类* ConcreteFlyweight*/
public class ConcretePokemon implements Pokemon{String name;Integer hp = 100;public ConcretePokemon(String name) {this.name = name;}@Overridepublic void go() {System.out.println("去吧!" + this.name + "! (HP:" + this.hp + ")");}@Overridepublic void loseHP(Integer damage) {this.hp -= damage;}
}

享元工厂

/*** 模拟一场战斗的精灵背包* 对应享元工厂类* FlyweightFactory*/
public class FlyweightFactory {// 用一个哈希表判断对象是否存在private HashMap<String, Pokemon> pokemonPool = new HashMap<>();/*** 获取宝可梦,如果没有出场过,就创建对象* 出场过的就返回之前创建的对象* @param name* @return*/public Pokemon getPokemon(String name){// 用名字获取对象 存在就取出 不存在就创建后存入哈希表if(!pokemonPool.containsKey(name)){pokemonPool.put(name, new ConcretePokemon(name));}Pokemon pokemon = pokemonPool.get(name);pokemon.go();return pokemon;}
}

测试类

模拟一场宝可梦战斗,两位训练家小智satoshi和小茂shigeru分别维护各自的享元池,第一次派出精灵时,创建对象。第一回合战斗中,皮卡丘掉血50。第二回合,小智任然派出皮卡丘,可以看到,皮卡丘还是只有50血,因为是同一个对象

public class FlyWeightDemo {public static void main(String[] args) {// 用工厂模拟2位对战训练家FlyweightFactory satoshi = new FlyweightFactory();FlyweightFactory shigeru = new FlyweightFactory();// 出场Pokemon pikachu = satoshi.getPokemon("皮卡丘");Pokemon charizard = shigeru.getPokemon("喷火龙");// 战斗// 皮卡丘掉了半血pikachu.loseHP(50);// 喷火龙gg...System.out.println("喷火龙倒下了...\n");// 第二轮satoshi.getPokemon("皮卡丘");shigeru.getPokemon("电击魔兽");}
}
去吧!皮卡丘! (HP:100)
去吧!喷火龙! (HP:100)
喷火龙倒下了...去吧!皮卡丘! (HP:50)
去吧!电击魔兽! (HP:100)

4 应用

  • 字符串常量池:创建后的字符串会保存在常量池中以供复用
String a = "h";
String b = "h";
System.out.println(a == b);  // true
  • Integer缓存:Integer提供了[-127,128]范围的缓存
Integer a = 123;
Integer b = 123;
System.out.println(a == b);
  • 数据库连接池
  • 线程池

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