java设计模式———享元模式

享元模式的结构

　　享元模式采用一个共享来避免大量拥有相同内容对象的开销。这种开销最常见、最直观的就是内存的损耗。享元对象能做到共享的关键是区分内蕴状态(Internal State)和

外蕴状态(External State)。

　　一个内蕴状态是存储在享元对象内部的，并且是不会随环境的改变而有所不同。因此，一个享元可以具有内蕴状态并可以共享。

　　一个外蕴状态是随环境的改变而改变的、不可以共享的。享元对象的外蕴状态必须由客户端保存，并在享元对象被创建之后，在需要使用的时候再传入到享元对象内部。外

蕴状态不可以影响享元对象的内蕴状态，它们是相互独立的。

        享元模式的优点：减少对象数量，节省内存空间。

        享元模式的缺点：维护共享对象，需要额外的开销（用一个线程来维护垃圾回收）。

        享元模式的本质：分离与共享

        何时使用享元模式：

        如果一个应用程序使用了大量的细粒度对象，可以使用享元模式来减少对象数量。

        如果使用大量的对象，造成很大的存储开销，可以使用享元模式来减少对象数量，并节约内存。

        如果对象的大多数状态都可以转变为外部状态，可以使用享元对象来实现外部状态与内部状态的分离。

　　享元模式可以分成单纯享元模式和复合享元模式两种形式。

单纯享元模式　　

　　在单纯的享元模式中，所有的享元对象都是可以共享的。

　　单纯享元模式所涉及到的角色如下：
　　抽象享元(Flyweight)角色 ：给出一个抽象接口，以规定出所有具体享元角色需要实现的方法。

　　具体享元(ConcreteFlyweight)角色：实现抽象享元角色所规定出的接口。如果有内蕴状态的话，必须负责为内蕴状态提供存储空间。

　　享元工厂(FlyweightFactory)角色 ：本角色负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象调用一个享元对象的

时候，享元工厂角色会检查系统中是否 已经有一个符合要求的享元对象。如果已经有了，享元工厂角色就应当提供这个已有的享元对象；如果系统中没有一个适当的享元对象

的话，享元工厂角色就应当创 建一个合适的享元对象。

        好了，废话不多说，直接上代码，首先抽象一个场景：

        公司的管理层和普通员工对员工的信息有不同的权限。管理层可以修改员工的个人信息，普员工只能查看不能修改，擅自修改系统会给出提示。员工的个人信息是可以共享的，但是起职能范围和操作权限可以被管理层修改。

抽象享元角色：

[java]

1. public interface IFlyWeight {  
2.       
3.     /** 
4.     * 判断传入的安全实体和权限，是否和享元对象内部状态匹配 
5.     * 参数 securityEntity 和 permit 是外蕴对象 
6.     * @param securityEntity  
7.     * @param permit 
8.     * @return 
9.     */  
10.     public boolean match(String securityEntity, String permit);  
11.   
12. }  

具体享元角色：

[java]

1. public class AuthorizationFlyweight implements IFlyWeight {  
2.     /** 
3.      * 内蕴对象，安全实体 
4.      */  
5.     private String mSecurityEntity;  
6.     /** 
7.      * 内蕴对象，权限 
8.      */  
9.     private String mPermit;  
10.   
11.     public AuthorizationFlyweight(String state) {  
12.         String str[] = state.split(",");  
13.         this.mSecurityEntity = str[0];  
14.         this.mPermit = str[1];  
15.     }  
16.   
17.     @Override  
18.     public boolean match(String securityEntity, String permit) {  
19.         if (mSecurityEntity.equals(securityEntity) && mPermit.equals(permit)) {  
20.             return true;  
21.         }  
22.         return false;  
23.     }  
24.   
25. }  

享元工厂：

[java]

1. public class FlyWeightFactory {  
2.     private static FlyWeightFactory mFactory = new FlyWeightFactory();  
3.   
4.     private FlyWeightFactory() {  
5.   
6.     }  
7.   
8.     public static FlyWeightFactory getInstance() {  
9.         return mFactory;  
10.     }  
11.   
12.     /** 
13.      * 缓存多个人IFlyWeight 对象 
14.      */  
15.     private Map<String, IFlyWeight> flyMap = new HashMap<String, IFlyWeight>();  
16.   
17.     /** 
18.      * 获取享元单元 
19.      * @param key 
20.      * @return 
21.      */  
22.     public IFlyWeight getFlyWeight(String key) {  
23.         IFlyWeight fly = flyMap.get(key);  
24.         if(fly==null){  
25.             fly = new AuthorizationFlyweight(key);  
26.             flyMap.put(key, fly);  
27.         }  
28.         return fly;  
29.     }  
30. }  

员工信息的管理工具：

[java]

1. public class SecurityManager {  
2.     private static SecurityManager manager = new SecurityManager();  
3.   
4.     private SecurityManager() {  
5.   
6.     }  
7.   
8.     public static SecurityManager getInstance() {  
9.         return manager;  
10.     }  
11.   
12.     /** 
13.      * 存放登录人员的权限 
14.      */  
15.     private Map<String, Collection<IFlyWeight>> map = new HashMap<String, Collection<IFlyWeight>>();  
16.   
17.     public void logon(String user) {  
18.         Collection<IFlyWeight> coll = queryByUser(user);  
19.         map.put(user, coll);  
20.     }  
21.   
22.     /** 
23.      * 从数据库中获取某人所有的权限 
24.      *  
25.      * @param user 
26.      * @return 
27.      */  
28.     private Collection<IFlyWeight> queryByUser(String user) {  
29.         Collection<IFlyWeight> coll = new ArrayList<IFlyWeight>();  
30.         for (String s : TestDB.coll) {  
31.             String str[] = s.split(",");  
32.             if (str[0].equals(user)) {  
33.                 IFlyWeight fly = FlyWeightFactory.getInstance().getFlyWeight(  
34.                         str[1] + "," + str[2]);  
35.                 coll.add(fly);  
36.             }  
37.         }  
38.         return coll;  
39.     }  
40.   
41.     /** 
42.      * 判断某个用户对某个安全实体是否有某种权限 
43.      *  
44.      * @param user 
45.      *            用户 
46.      * @param securityEntity 
47.      *            安全实体 
48.      * @param permit 
49.      *            权限 
50.      * @return 
51.      */  
52.     public boolean hasPermit(String user, String securityEntity, String permit) {  
53.         Collection<IFlyWeight> coll = map.get(user);  
54.         if (coll == null || coll.size() == 0) {  
55.             System.out.println(user + "没有登录或者没有该权限...");  
56.             return false;  
57.         }  
58.   
59.         for (IFlyWeight fly : coll) {  
60.             if (fly.match(securityEntity, permit)) {  
61.                 return true;  
62.             }  
63.         }  
64.   
65.         return false;  
66.     }  
67. }  

模拟一个数据库保存员工信息：

[java]

1. public class TestDB {  
2.   
3.     public static Collection<String> coll = new ArrayList<String>();  
4.   
5.     static {  
6.         coll.add("张三,人员列表,查看");  
7.         coll.add("李四,人员列表,查看");  
8.         coll.add("李四,薪资列表,查看");  
9.         coll.add("李四,薪资列表,修改");  
10.   
11.         for (short i = 0; i < 3; i++) {  
12.             coll.add("张三" + i + ",人员列表,查看");  
13.         }  
14.     }  
15. }  

具体的实现，本例子是基于android实现的，java只单独写一个Test类在main里面实现就行了：

[java] view plaincopy

1. SecurityManager manager = SecurityManager.getInstance();  
2. manager.logon("张三");  
3. manager.logon("李四");  
4.                   
5. boolean b1 = manager.hasPermit("张三", "薪资列表", "查看");  
6. boolean b2 = manager.hasPermit("李四", "薪资列表", "查看");  
7. boolean b3 = manager.hasPermit("张三", "人员列表", "查看");  
8. System.out.println("b1 = "+b1);  
9. System.out.println("b2 = "+b2);  
10. System.out.println("b3 = "+b3);  

运行效果：

        

从数据库中可以看出来，张三是人事的普通员工，只能查看公司在职人员，对员工的薪资无权限查看，b1返回false，b3返回true

李四是人事普通员工兼财务主管，可以修改查询员工薪资并且可以查看在职员工信息，b2返回true

如果    

[java]

1. boolean b4 = manager.hasPermit("王武", "人员列表", "查看");  

因为“王武”这个人没有登录，所以提示信息是  “没有登录或者没有该权限...”