Java Design Pattern - Flyweight Pattern

Design Pattern

• 과거의 소프트웨어 개발 과정에서 발견된 설계의 노하우를 축적하여 이름을 붙여, 이후에 재이용하기 좋은 형태로 특정의 규약을 묶어서 정리한 것이다.
• 디자인 패턴은 알고리즘이 아니라 상황에 따라 자주 쓰이는 설계 방법을 정리한 코딩 방법론일 뿐이며 모든 상황의 해결책이 아니다.

Structural Patterns, 구조 패턴

• 클래스와 객체를 더 큰 결과물로 합칠 수 있는 구조로 설계하는 패턴이다.
• 서로 다른 인터페이스를 지닌 여러 개의 객체를 조합하여 단일 인터페이스를 제공하거나, 객체들을 서로 묶어 새로운 기능을 제공하는 패턴이다.

Flyweight Pattern

• 공유를 통하여 대량의 객체들을 효과적으로 지원하는 패턴이다.

Example

public interface Shape {

  void draw();

}
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);
  }

}

• 공유 객체로 사용할 Shape 인터페이스를 정의하고, Circle 클래스를 구현한다.

public class ShapeFactory {

  // Uncomment the compiler directive line and javac *.java will compile properly.
  // @SuppressWarnings("unchecked")
  private static final Map<String, Circle> 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;
  }

}

• 공유 객체를 관리하는 ShapeFactory 객체를 생성하여 color 별 첫 Circle 객체는 생성하고, 이후 요청은 circleMap에 저장된 color 별 Circle 객체를 공유하게된다.
• Javac를 활용한 Compile 시, 주석처리된 @SuppressWarnings(“unchecked”)을 해제하고 사용해야 정상 컴파일이 가능하다.

public class FlyweightPatternMain {

  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);
  }

}

• 임의의 X축과 Y축에 반지름이 100인 원을 20개 그리도록하여 color 별 circle이 제공되는 방식을 확인한다.

Source

Sample Code는 여기에서 확인 가능합니다.