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Java中的享元模式

news 2024/11/15 12:08:51

享元模式

由于保护性拷贝需要不停的新创建对象,所有提出了享元模式

简介

当需要重用数量有限的同一对象时。通过对相同值的共享,来做到最小化内存的使用。是Gang of Four 23种设计模式之一

体现

包装类

在JDK中Boolean,Byte,Short,Integer,Long,Character等包装类提供了valueOf方法,例如Long的valueOf会缓存-128~127之间的Long对象,在这个范围之间会重用对象,大于这个范围,才会新建Long对象:

 public static Long valueOf(long l) {final int offset = 128;if (l >= -128 && l <= 127) { // will cachereturn LongCache.cache[(int)l + offset];}return new Long(l);}

注意:

Byte,Short,Long缓存的范围都是-128~127

Character缓存的范围是0~127

Interger的默认范围是-128~127,最小值不能变,但最大值可以通过调整虚拟机参数-Djava.long.Integer.IntegerCache.high来改变

Boolean缓存了TRUE和FALSE

Sting串池

BigDecimal BigInteger

这些类中的方法虽然是线程安全的,但当方法组合使用时,还是会出现线程安全的问题

DIY

例如:一个线上商城应用,QPS达到数千,如果每次都重新创建和关闭数据库连接,性能会受到极大影响。这时预先创建好一批连接,放入连接池。一次请求到达后,从连接池获取连接,使用完毕后再还回连接池,这样既节约了连接的创建和关闭时间,也实现了连接的重用,不至于让庞大的连接数压垮数据库。

@Slf4j(topic = "c.SharePoolDemo")
public class SharePoolDemo {public static void main(String[] args) {Pool pool = new Pool(2);for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread(()->{Connection borrow = pool.borrow();try {//模拟线程工作Thread.sleep(new Random().nextInt(1000));} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}finally {pool.free(borrow);}}).start();}}
}@Slf4j(topic = "c.Pool")
class Pool{// 1.连接池大小private final int poolSize;// 2.连接对象数组private Connection[] connections;// 3.连接状态数组 0表示空闲 1表示繁忙(这里要保证数组内元素线程安全)private AtomicIntegerArray state;// 4.构造方法public Pool(int poolSize) {this.poolSize = poolSize;this.connections = new Connection[poolSize];this.state = new AtomicIntegerArray(new int[poolSize]);for (int i = 0; i < poolSize; i++) {//这里MockConnection类是继承Connection接口的类connections[i] = new MockConnection("连接"+(i+1));}}//5.借连接public Connection borrow(){while (true){for (int i = 0; i < poolSize; i++) {// 获取空闲连接if(state.get(i)==0){if(state.compareAndSet(i,0,1)){log.debug("borrow {}",connections[i]);return connections[i];}}}// 如果没有空闲连接,当前线程进入等待synchronized (this){try {log.debug("wait...");this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}//6.归还连接public void free(Connection conn){for (int i = 0; i < poolSize; i++) {if (connections[i] == conn) {state.set(i,0);synchronized (this){log.debug("free {}",conn);this.notifyAll();}break;}}}
}