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刘伟 · 更新于 2018-11-28 11:00:43

实现对象的复用——享元模式(三)

完整解决方案

为了节约存储空间,提高系统性能,Sunny 公司开发人员使用享元模式来设计围棋软件中的棋子,其基本结构如图所示:

围棋棋子结构图

在图中,IgoChessman 充当抽象享元类,BlackIgoChessman 和 WhiteIgoChessman 充当具体享元类,IgoChessmanFactory 充当享元工厂类。完整代码如下所示:

import java.util.*;

//围棋棋子类:抽象享元类
abstract class IgoChessman {
    public abstract String getColor();

    public void display() {
        System.out.println("棋子颜色:" + this.getColor());  
    }
}

//黑色棋子类:具体享元类
class BlackIgoChessman extends IgoChessman {
    public String getColor() {
        return "黑色";
    }   
}

//白色棋子类:具体享元类
class WhiteIgoChessman extends IgoChessman {
    public String getColor() {
        return "白色";
    }
}

//围棋棋子工厂类:享元工厂类,使用单例模式进行设计
class IgoChessmanFactory {
    private static IgoChessmanFactory instance = new IgoChessmanFactory();
    private static Hashtable ht; //使用Hashtable来存储享元对象,充当享元池

    private IgoChessmanFactory() {
        ht = new Hashtable();
        IgoChessman black,white;
        black = new BlackIgoChessman();
        ht.put("b",black);
        white = new WhiteIgoChessman();
        ht.put("w",white);
    }

    //返回享元工厂类的唯一实例
    public static IgoChessmanFactory getInstance() {
        return instance;
    }

    //通过key来获取存储在Hashtable中的享元对象
    public static IgoChessman getIgoChessman(String color) {
        return (IgoChessman)ht.get(color);  
    }
}

编写如下客户端测试代码:

class Client {
    public static void main(String args[]) {
        IgoChessman black1,black2,black3,white1,white2;
        IgoChessmanFactory factory;

        //获取享元工厂对象
        factory = IgoChessmanFactory.getInstance();

        //通过享元工厂获取三颗黑子
        black1 = factory.getIgoChessman("b");
        black2 = factory.getIgoChessman("b");
        black3 = factory.getIgoChessman("b");
        System.out.println("判断两颗黑子是否相同:" + (black1==black2));

        //通过享元工厂获取两颗白子
        white1 = factory.getIgoChessman("w");
        white2 = factory.getIgoChessman("w");
        System.out.println("判断两颗白子是否相同:" + (white1==white2));

        //显示棋子
        black1.display();
        black2.display();
        black3.display();
        white1.display();
        white2.display();
    }
}

编译并运行程序,输出结果如下:

判断两颗黑子是否相同:true
判断两颗白子是否相同:true
棋子颜色:黑色
棋子颜色:黑色
棋子颜色:黑色
棋子颜色:白色
棋子颜色:白色

从输出结果可以看出,虽然我们获取了三个黑子对象和两个白子对象,但是它们的内存地址相同,也就是说,它们实际上是同一个对象。在实现享元工厂类时我们使用了单例模式和简单工厂模式,确保了享元工厂对象的唯一性,并提供工厂方法来向客户端返回享元对象。