Java设计模式之结构型—享元模式

Java中最常用的设计模式-CSDN博客

把“不可变且可复用”的细粒度对象缓存起来,用“共享”代替“新建”,从而节省内存。

经典场景

  • 字符串常量池、Integer.valueOf(-128~127)、Android Message.obtain()

  • 游戏粒子、编辑器字形、地图瓦片、线程池中的任务包装器

android Message

Android 里 Message 对享元模式(Flyweight)的实现就是 “对象池 + 不可变字段拆分” 的典型案例。

Android 的 Message 把享元模式做成了 “运行期对象池”
内部状态(what/arg1/arg2/obj 等字段结构)被所有消息共享;外部状态(具体数值、target、when)由调用者每次临时传入;用完调用 recycle() 把对象回收到 静态链表池(sPool),下次 obtain() 再取出来复用,从而避免大量 new Message() 造成的内存与 GC 压力

核心流程

  1. 借对象:Message.obtain() 从链表头 sPool 弹出一个空闲节点,池空才 new Message()

  2. 填充外部状态:调用者给 whatarg1obj 等赋值。

  3. 回收对象:Handler 处理完消息后自动走 recycle()recycleUnchecked(),把字段清零并插回链表,池大小上限 50

同步与性能

  • 使用 sPoolSync 对象锁 保证多线程安全;

  • 链表替代 Map,减少哈希计算,O(1) 取出/归还;

  • 只缓存“空壳”字段结构,不缓存业务数据,实现 零状态污染 的共享

Message.obtain() 就是 Android 对享元模式的落地:把不变字段当模板共享,把变化数据当参数注入,用链表池循环复用,既省内存又保线程安全

享元池核心源码

// 系统隐藏类:android.os.Message
public final class Message implements Parcelable {/* 享元字段:可复用的内部状态 */public int what;public int arg1;public int arg2;public Object obj;/* 外部状态:Handler、时间戳等由调用者每次传入 *//* ... */// ===== 享元工厂 =====private static final Object sPoolSync = new Object();private static Message sPool;       // 链表头private static int sPoolSize = 0;private static final int MAX_POOL_SIZE = 50;// 对外暴露的“借对象”方法public static Message obtain() {synchronized (sPoolSync) {if (sPool != null) {Message m = sPool;sPool  = m.next;m.next = null;sPoolSize--;return m;}}return new Message();   // 池空就新建}// 用完归还public void recycle() {// 清空可复用字段what = 0; arg1 = 0; arg2 = 0; obj = null;synchronized (sPoolSync) {if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {next = sPool;sPool = this;sPoolSize++;}}}
}

客户端使用示例

// 借
Message msg = Message.obtain();   // 复用池内对象
msg.what = 1;
msg.arg1 = 100;
msg.obj  = "Hello";// 发送
handler.sendMessage(msg);// 系统 Looper 处理完后会自动调 recycle() 归还

Message.obtain() 就是 Android 对享元模式的最佳实践:内部状态缓存复用,外部状态调用方提供,既省内存又免锁。

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