Java基于享元模式實(shí)現(xiàn)五子棋游戲功能實(shí)例詳解
本文實(shí)例講述了Java基于享元模式實(shí)現(xiàn)五子棋游戲功能。分享給大家供大家參考,具體如下:
一、模式定義
享元模式,以共享的方式高效地支持大量的細(xì)粒度對(duì)象。通過復(fù)用內(nèi)存中已存在的對(duì)象,降低系統(tǒng)創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例的性能消耗。享元的英文是Flyweight,表示特別小的對(duì)象,即細(xì)粒度對(duì)象。
二、模式舉例
1. 模式分析
我們借用五子棋游戲來(lái)說明這一模式。
2. 享元模式靜態(tài)類圖
3. 代碼示例
3.1 創(chuàng)建抽象棋子一AbstractChessman
package com.demo.flyweight.object; public abstract class AbstractChessman { // 棋子坐標(biāo) protected int x; protected int y; // 棋子類別(黑|白) protected String chess; public AbstractChessman(String chess) { this.chess = chess; } // 點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置 public abstract void point(int x, int y); // 顯示棋子信息 public void show() { System.out.println(this.chess + "(" + this.x + "," + this.y + ")"); } }
3.2 創(chuàng)建黑子一BlackChessman
package com.demo.flyweight.object; public class BlackChessman extends AbstractChessman { /** * 構(gòu)造方法 初始化黑棋子 */ public BlackChessman() { super("●"); System.out.println("--BlackChessman Construction Exec!!!"); } // 點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置 @Override public void point(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; // 顯示棋子內(nèi)容 show(); } }
3.3 創(chuàng)建白子一WhiteChessman
package com.demo.flyweight.object; public class WhiteChessman extends AbstractChessman { /** * 構(gòu)造方法 初始化白棋子 */ public WhiteChessman() { super("○"); System.out.println("--WhiteChessman Construction Exec!!!"); } // 點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置 @Override public void point(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; // 顯示棋子內(nèi)容 show(); } }
3.4 創(chuàng)建棋子工廠一FiveChessmanFactory
package com.demo.flyweight.factory; import java.util.Hashtable; import com.demo.flyweight.object.AbstractChessman; import com.demo.flyweight.object.BlackChessman; import com.demo.flyweight.object.WhiteChessman; public class FiveChessmanFactory { // 單例模式工廠 private static FiveChessmanFactory fiveChessmanFactory = new FiveChessmanFactory(); // 緩存存放共享對(duì)象 private final Hashtable<Character, AbstractChessman> cache = new Hashtable<Character, AbstractChessman>(); // 私有化構(gòu)造方法 private FiveChessmanFactory() { } // 獲得單例工廠 public static FiveChessmanFactory getInstance() { return fiveChessmanFactory; } /** * 根據(jù)字符獲得棋子 * * @param c * (B:黑棋 W:白棋) * @return */ public AbstractChessman getChessmanObject(char c) { // 從緩存中獲得棋子對(duì)象實(shí)例 AbstractChessman abstractChessman = this.cache.get(c); if (abstractChessman == null) { // 緩存中沒有棋子對(duì)象實(shí)例信息 則創(chuàng)建棋子對(duì)象實(shí)例 并放入緩存 switch (c) { case 'B': abstractChessman = new BlackChessman(); break; case 'W': abstractChessman = new WhiteChessman(); break; default: break; } // 為防止 非法字符的進(jìn)入 返回null if (abstractChessman != null) { // 放入緩存 this.cache.put(c, abstractChessman); } } // 如果緩存中存在 棋子對(duì)象則直接返回 return abstractChessman; } }
3.5 客戶端實(shí)現(xiàn)一Client
package com.demo; import java.util.Random; import com.demo.flyweight.factory.FiveChessmanFactory; import com.demo.flyweight.object.AbstractChessman; /** * 主應(yīng)用程序 * * @author */ public class Client { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建五子棋工廠 FiveChessmanFactory fiveChessmanFactory = FiveChessmanFactory .getInstance(); Random random = new Random(); int radom = 0; AbstractChessman abstractChessman = null; // 隨機(jī)獲得棋子 for (int i = 0; i < 10; i++) { radom = random.nextInt(2); switch (radom) { // 獲得黑棋 case 0: abstractChessman = fiveChessmanFactory.getChessmanObject('B'); break; // 獲得白棋 case 1: abstractChessman = fiveChessmanFactory.getChessmanObject('W'); break; } if (abstractChessman != null) { abstractChessman.point(i, random.nextInt(15)); } } } }
4. 運(yùn)行結(jié)果
--WhiteChessman Construction Exec!!!
○(0,2)
○(1,6)
--BlackChessman Construction Exec!!!
●(2,3)
○(3,14)
○(4,13)
○(5,8)
●(6,14)
●(7,0)
●(8,3)
○(9,8)
三、享元模式的兩種狀態(tài)
內(nèi)蘊(yùn)狀態(tài):不會(huì)隨環(huán)境的改變而改變,是存儲(chǔ)在享元對(duì)象內(nèi)部狀態(tài)信息,困此內(nèi)蘊(yùn)狀態(tài)是可以共享的,對(duì)于任何一個(gè)享元對(duì)象來(lái)講,它的值是完全相同的。就像五子棋中的"黑子"和"白子",它代表的狀態(tài)就是內(nèi)蘊(yùn)狀態(tài)。
外蘊(yùn)狀態(tài):它會(huì)隨環(huán)境的改變而改變,因此不可以共享狀態(tài),對(duì)于不同的享元對(duì)象講,它的值可能是不同的。享元對(duì)象的外蘊(yùn)狀態(tài)必須由客戶端保存,在享元對(duì)象被創(chuàng)建之后,需要使用的時(shí)候再傳入享元對(duì)象內(nèi)部。就像五子棋的位置信息,代表的狀態(tài)就是享元對(duì)象的外蘊(yùn)狀態(tài)。
所以,享元的外蘊(yùn)狀態(tài)和內(nèi)蘊(yùn)狀態(tài)是兩類相互獨(dú)立的狀態(tài),彼此沒關(guān)聯(lián)。
四、該模式設(shè)計(jì)原則
1. 共享細(xì)粒度對(duì)象,降低內(nèi)存空間。
2. 有效地隔離系統(tǒng)中變化部分和不變部分。
五、使用場(chǎng)合
1. 當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)對(duì)象類型的實(shí)例較多的時(shí)候。
2. 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,對(duì)象實(shí)例進(jìn)行分類后,發(fā)現(xiàn)真正有區(qū)別的分類很少的時(shí)候。
六、享元模式靜態(tài)類圖
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