享元模式

享元模式是对象的结构模式。享元模式以共享的方式高效地支持大量的细粒度对象。

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。

 

享元模式由于其共享特性，可以使用在任何池化的操作中，如线程池、数据库连接池等。数据库连接池是享元模式的一个典型应用。在该应用中，需要一个连接池工厂类ConnectPool，它是多个连接Connection的聚集，其结构如图12-26所示。

 

连接池工厂类ConnectPool具有一个数据集合对象pool，它在构造函数中进行初始化。该类提供了一个单例的工厂类，以防止重复创建该工厂实例，并提供取得连接getConnection()和释放连接freeConnection()函数来分别从共享池中取得和释放一个连接。

其源代码如程序12-47所示。

程序12-47  连接池实例ConnectionPool.java

package structure.flyweight;

import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Vector;

/**
 * @author liuzhongbing
 * 享元模式-连接池实例
 */
public class ConnectionPool {

    private Vector<Connection> pool;

    private String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
    private String username = "root";
    private String password = "";
    private String driverClassName = "com.mysql.jdbc.Driver";

    /**
     * 连接池的大小，也就是连接池中有多少个数据库连接
     */
    private int poolSize = 100;

    private static ConnectionPool instance = null;

    /**
     * 私有的构造方法，禁止外部创建本类的对象，要想获得本类的对象，
     通过<code>getIstance</code>方法
     * 使用了设计模式中的单子模式
     */
    private ConnectionPool() {
        pool = new Vector<Connection>(poolSize);
        // 在连接池中创建初始设置的数据库连接
        Connection conn = null;
        for (int i = 0; i < poolSize; i++) {
            try {
                Class.forName(driverClassName);
                conn = java.sql.DriverManager.getConnection(url,
username, password);
                pool.add(conn);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

    /**
     * 返回连接到连接池中
     */
    public synchronized void release(Connection conn) {
        pool.add(conn);
    }

    /**
     * 关闭连接池中的所有数据库连接
     */
    public synchronized void closePool() {
        for (int i = 0; i < pool.size(); i++) {
            try {
                ((Connection) pool.get(i)).close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            pool.remove(i);
        }
    }

    /**
     * 返回当前连接池的一个对象
     */
    public static ConnectionPool getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new ConnectionPool();
        }
        return instance;
    }

    /**
     * 返回连接池中的一个数据库连接
     */
    public synchronized Connection getConnection() {
        if (pool.size() > 0) {
            Connection conn = pool.get(0);
            pool.remove(conn);
            return conn;
        } else {
            return null;
        }
    }
}

要使用该连接池，只需要创建一个连接池的实例pool，然后使用getConnection()来取得一个连接执行SQL查询，最后使用freeConnection()来释放连接即可。其源代码如程序12-48所示。

程序12-48  连接池测试类ConnectionPoolTest.java

package structure.flyweight;

import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;

public class ConnectionPoolTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String sql = "select id,name,phone from guestmessage";
        ConnectionPool pool = ConnectionPool.getInstance();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            Connection conn = pool.getConnection();
            Statement stmt = conn.createStatement();
            ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql);
            while (rs.next()) {
            }
            rs.close();
            stmt.close();
            pool.release(conn);
        }
        pool.closePool();
    }
}

通过以上连接池的管理，实现了数据库连接的共享，不需要每一次取得连接时都重新创建，因为节省了重复创建数据库连接的开销，使得程序的性能大幅提升。