Java 設計模式 享元模式

2021-07-11 22:49:06 字數 2420 閱讀 7583

在介紹享元模式之前,先來看乙個問題。假設要你去做一款撲克牌遊戲,你會針對撲克牌設計一種怎樣的資料結構呢?

因為撲克牌有四種花色,也即紅桃(heart),黑桃(spade),方塊(diamond ),梅花(club),有 13 種不同的大小,也即 a - k , 還有大小王,所以這個類應該很好設計,**如下所示

public final class global 

public class card

public card(int cardcolor, int cardfigure)

public int getcardcolor()

public void setcardcolor(int cardcolor)

public int getfigure()

public void setfigure(int cardfigure)

}

這樣的話,撲克牌遊戲一開始,就將該類例項化 54 次,因為撲克牌共有54張。看似問題解決了,但是仔細想想,這麼做是不是太浪費空間了?因為每張撲克牌除了花色和大小不一樣,其他的不都一樣嗎?為什麼要浪費記憶體儲存 54個物件呢?但是,如果不這麼做,我們又能怎麼做呢?

實際上,解決上述問題是享元模式最拿手的,換種說法,享元模式也正是因為這種問題誕生的。享元模式提供的解決問題的思想就是共享,通過利用共享物件替換再次申請物件。

回到剛才撲克牌的問題,如果利用享元模式該怎麼設計呢?既然每張撲克牌除了顏色和大小之外完全相同,那麼我們就將這兩種屬性抽象出來考慮,我們可以將 card 類設定成抽象類,四種不同的花色繼承 card,如下所示

public abstract class card 

public class clubcard extends card

@override

void display(string cardfigure)

}public class diamondcard extends card

@override

void display(string cardfigure)

}public class heartcard extends card

@override

void display(string cardfigure)

}public class spadecard extends card

@override

void display(string cardfigure)

}

如上所示,這樣我們就已經將顏色這乙個屬性從 card 中抽象出來,這麼做的好處是什麼?好處就是對於每種顏色的撲克牌可以共用乙個類,只需要改變 傳進 display() 函式中的引數就可以表示撲克牌中的所有值。在享元模式中,這種情況還分別有名字,儲存在享元池中的物件是內部狀態,內部狀態是不可改變的,也即具有不變性和通用性。而對於我們從享元池中取出的物件,我們是可以改變的,這時候的狀態又被稱為外部狀態。

下面來看看享元模式下是如何建立物件的

public class cardcontainer  else 

}public static cardcontainer newinstance()

}

如上所示,首先 為了確保 cardcontainer 只有乙個例項,固用利用單例模式來對其進行設計,為了方便對各個花色的撲克牌進行建立,還利用簡單工廠模式設計了乙個 cardfactory 類,如下所示

public class cardfactory 

}

下面來對cardcontainer 進行測試

public class client 

}

輸出結果如下所示

heart : a

diamond : a

spade : a

club : a

當然,我們的目的不僅僅是這樣,而是為了相同的花色共用乙個物件,這個效果有沒有達到呢,再新增幾行**如下所示

card heartcardj = container.getcard(global.heart);

heartcardj.display("j");

system.out.println(heartcarda == heartcarda);

結果正如期望的那樣,輸出了

heart : j

true

這也就意味著,如果將大小王分別歸類為紅桃黑桃,我們只需要 4 個物件就可以表示 54 張撲克牌,對比與之前的 54 個物件,可謂天壤之別。更何況,這還只是針對撲克牌的情況,如果是下圍棋呢?利用享元模式我們只需要 2 個物件,乙個是代表黑棋的物件,乙個是代表白棋的物件。而如果我們沒用利用這種模式呢?簡直不敢想象。

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