Padrões de Design - Padrão Flyweight

O padrão Flyweight é usado principalmente para reduzir o número de objetos criados e para diminuir o consumo de memória e aumentar o desempenho. Este tipo de padrão de design vem sob o padrão estrutural, pois este padrão fornece maneiras de diminuir a contagem de objetos, melhorando assim a estrutura de objetos do aplicativo.

O padrão Flyweight tenta reutilizar objetos de tipo semelhantes já existentes, armazenando-os e cria um novo objeto quando nenhum objeto correspondente é encontrado. Demonstraremos esse padrão desenhando 20 círculos de locais diferentes, mas criaremos apenas 5 objetos. Apenas 5 cores estão disponíveis, então a propriedade de cor é usada para verificar objetos Círculo já existentes .

Implementação

Vamos criar uma interface Shape e uma classe concreta Circle implementando a interface Shape . Uma classe de fábrica ShapeFactory é definida como uma próxima etapa.

A ShapeFactory possui um HashMap de Circle tendo a chave como cor do objeto Circle . Sempre que uma solicitação chega para criar um círculo de cor particular para ShapeFactory , ele verifica o objeto de círculo em seu HashMap , se o objeto de Círculo for encontrado, esse objeto é retornado, caso contrário, um novo objeto é criado, armazenado em hashmap para uso futuro e retornado para cliente.

FlyWeightPatternDemo , nossa classe de demonstração, usará ShapeFactory para obter um objeto Shape . Ele irá passar informações ( vermelho / verde / azul / preto / branco ) para a ShapeFactory para obter o círculo da cor desejada de que precisa.

Passo 1

Crie uma interface.

Shape.java

public interface Shape {
   void draw();
}

Passo 2

Crie uma classe concreta implementando a mesma interface.

Circle.java

public class Circle implements Shape {
   private String color;
   private int x;
   private int y;
   private int radius;

   public Circle(String color){
      this.color = color;		
   }

   public void setX(int x) {
      this.x = x;
   }

   public void setY(int y) {
      this.y = y;
   }

   public void setRadius(int radius) {
      this.radius = radius;
   }

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Circle: Draw() [Color : " + color + ", x : " + x + ", y :" + y + ", radius :" + radius);
   }
}

etapa 3

Crie uma fábrica para gerar objetos de classe concreta com base nas informações fornecidas.

ShapeFactory.java

import java.util.HashMap;

public class ShapeFactory {

   // Uncomment the compiler directive line and
   // javac *.java will compile properly.
   // @SuppressWarnings("unchecked")
   private static final HashMap circleMap = new HashMap();

   public static Shape getCircle(String color) {
      Circle circle = (Circle)circleMap.get(color);

      if(circle == null) {
         circle = new Circle(color);
         circleMap.put(color, circle);
         System.out.println("Creating circle of color : " + color);
      }
      return circle;
   }
}

Passo 4

Use a fábrica para obter o objeto da classe concreta passando uma informação como a cor.

FlyweightPatternDemo.java

public class FlyweightPatternDemo {
   private static final String colors[] = { "Red", "Green", "Blue", "White", "Black" };
   public static void main(String[] args) {

      for(int i=0; i < 20; ++i) {
         Circle circle = (Circle)ShapeFactory.getCircle(getRandomColor());
         circle.setX(getRandomX());
         circle.setY(getRandomY());
         circle.setRadius(100);
         circle.draw();
      }
   }
   private static String getRandomColor() {
      return colors[(int)(Math.random()*colors.length)];
   }
   private static int getRandomX() {
      return (int)(Math.random()*100 );
   }
   private static int getRandomY() {
      return (int)(Math.random()*100);
   }
}

Etapa 5

Verifique a saída.

Creating circle of color : Black
Circle: Draw() [Color : Black, x : 36, y :71, radius :100
Creating circle of color : Green
Circle: Draw() [Color : Green, x : 27, y :27, radius :100
Creating circle of color : White
Circle: Draw() [Color : White, x : 64, y :10, radius :100
Creating circle of color : Red
Circle: Draw() [Color : Red, x : 15, y :44, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 19, y :10, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 94, y :32, radius :100
Circle: Draw() [Color : White, x : 69, y :98, radius :100
Creating circle of color : Blue
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 13, y :4, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 21, y :21, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 55, y :86, radius :100
Circle: Draw() [Color : White, x : 90, y :70, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 78, y :3, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 64, y :89, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 3, y :91, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 62, y :82, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 97, y :61, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 86, y :12, radius :100
Circle: Draw() [Color : Green, x : 38, y :93, radius :100
Circle: Draw() [Color : Red, x : 76, y :82, radius :100
Circle: Draw() [Color : Blue, x : 95, y :82, radius :100