设计模式【七】—— 外观模式/享元模式

第十章 外观模式

10.1 基本介绍

  1. 外观模式(Facade),也叫过程模式,为子系统中的一组接口提供一个一致的界面,此模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。
  2. 这个一致的接口,用以屏蔽内部子系统的细节,使得调用端只需跟这个接口发生调用,而无需关心这个子系统的内部细节。
  3. 外观模式可以理解为转换一群接口,客户只要调用一个接口,而不用调用多个接口才能达到目的,解决多个复杂接口带来的使用困难,起到简化用户操作的作用。

10.2 角色与职责

  • 外观类(Facade):为调用端提供统一的调用接口,外观类知道哪些子系统负责处理请求,从而将调用端的请求代理给适当子系统对象。
  • 调用者(Client):外观接口的调用者。
  • 子系统的集合:指模块或者子系统,处理 Facade 对象指派的任务,他是功能的实际提供者。

10.3 注意事项和细节

  1. 外观模式对外屏蔽了子系统的细节,因此外观模式降低了客户端对子系统使用的复杂性。
  2. 外观模式对客户端与子系统的耦合关系 - 解耦,让子系统内部的模块更易维护和扩展。
  3. 通过合理的使用外观模式,可以帮我们更好的划分访问的层次。
  4. 当系统需要进行分层设计时,可以考虑使用 Facade 模式。
  5. 在维护一个遗留的大型系统时,可能这个系统已经变得非常难以维护和扩展,此时可以考虑为新系统开发一个Facade 类,来提供遗留系统的比较清晰简单的接口,让新系统与 Facade 类交互,提高复用性。
  6. 不能过多的或者不合理的使用外观模式,使用外观模式好,还是直接调用模块好,要以让系统有层次,利于维护为目的。

10.4 在 MyBatis 框架中的应用

MyBatis 中的 Configuration 去创建 MetaObject 对象使用到外观模式。


第十一章 享元模式

11.1 基本介绍

  1. 享元模式(Flyweight Pattern) 也叫蝇量模式: 运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
  2. 常用于系统底层开发,解决系统的性能问题。像数据库连接池,里面都是创建好的连接对象,在这些连接对象中有我们需要的则直接拿来用,避免重新创建,如果没有我们需要的,则创建一个。
  3. 享元模式能够解决重复对象的内存浪费的问题,当系统中有大量相似对象,需要缓冲池时,不需总是创建新对象,可以从缓冲池里拿,这样可以降低系统内存,同时提高效率。
  4. 享元模式经典的应用场景就是池技术了,String 常量池、数据库连接池、缓冲池等等,享元模式是池技术的重要实现方式。

11.2 角色及职责

  • FlyWeight 是抽象的享元角色,它是产品的抽象类,同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现
  • ConcreteFlyWeight 是具体的享元角色,是具体的产品类,实现抽象角色定义的相关业务。
  • UnSharedConcreteFlyWeight 是不可共享的角色,一般不会出现在享元工厂。
  • FlyWeightFactory 享元工厂类,用于构建一个池容器(集合),同时提供从池中获取对象方法。

11.3 内部状态和外部状态

享元模式提出了两个要求:细粒度和共享对象。这里就涉及到内部状态和外部状态了,即将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,是随环境改变而改变的、不可共享的状态。

例子:

  1. 比如围棋、五子棋、跳棋,它们都有大量的棋子对象,围棋和五子棋只有黑白两色,跳棋颜色多一点,所以棋子颜色就是棋子的内部状态;而各个棋子之间的差别就是位置的不同,当我们落子后,落子颜色是定的,但位置是变化的,所以棋子坐标就是棋子的外部状态。
  2. 围棋理论上有 361 个空位可以放棋子,每盘棋都有可能有两三百个棋子对象产生,因为内存空间有限,一台服务器很难支持更多的玩家玩围棋游戏,如果用享元模式来处理棋子,那么棋子对象就可以减少到只有两个实例,这样就很好的解决了对象的开销问题。

11.4 注意事项和细节

  1. 在享元模式这样理解,“享”就表示共享,“元”表示对象。
  2. 系统中有大量对象,这些对象消耗大量内存,并且对象的状态大部分可以外部化时,我们就可以考虑选用享元模式。
  3. 用唯一标识码判断,如果在内存中有,则返回这个唯一标识码所标识的对象,用 HashMap/HashTable 存储。
  4. 享元模式大大减少了对象的创建,降低了程序内存的占用,提高效率。
  5. 享元模式提高了系统的复杂度。需要分离出内部状态和外部状态,而外部状态具有固化特性,不应该随着内部状态的改变而改变,这是使用享元模式需要注意的地方。
  6. 使用享元模式时,注意划分内部状态和外部状态,并且需要有一个工厂类加以控制。
  7. 享元模式经典的应用场景是需要缓冲池的场景,比如 String 常量池、数据库连接池。

11.5 享元模式在 JDK-Interger 的应用源码分析

Integer.valueOf() 方法使用了享元模式。

  1. 在 valueOf() 方法中,先判断值是否在 IntegerCache(-128~127)中,如果在,就直接从缓存池返回(使用享元模式);如果不在,就创建新的 Integer(new);
  2. 使用 valueOf() 方法得到一个 Integer 实例,执行速度比 new 快。
原文地址:https://www.cnblogs.com/Songzw/p/13069014.html