플라이웨이트(Flyweight) 패턴의 쉬운 예제

Choizz·2023년 2월 15일

Java 디자인패턴 플라이웨이트

디자인 패턴

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플라이웨이트 패턴

오늘은 디자인 패턴 중 플라이웨이트(flyweight) 패턴에 대해 포스팅해 보려고 한다.

플라이웨이트의 패턴의 특징과 용도는 다음과 같다.

특징

객체를 생성한 후 저장하고 재사용한다.
만약 존재하는 객체이면 그 객체를 사용하고 없는 객체이면 새로 만든다.
플라이웨이트 객체는 불변 객체이다.

용도

메모리 할당을 줄이기 위해 사용한다.
객체를 생성하는데 필요한 자원을 줄여 애플리케이션 성능 향상시킨다.
데이터 압축과 데이터 캐싱에 사용된다.

코드

Vehicle 인터페이스를 만든다.

public interface Vehicle {
     void start();
     void stop();
     Color getColor(); 
}

Vehicle 인터페이스를 구현하는 Car 클래스를 만든다.

public class Car implements Vehicle {
    
    //toString 생략
    
    private Engine engine;
    private Color color;

    public Car(Engine newEngine, Color newColor) {
        this.engine = newEngine;
        this.color = newColor;
    }

    @Override
    public void start() {
        System.out.println("start");
    }

    @Override
    public void stop() {
        System.out.println("stop");
    }

    @Override
    public Color getColor() {
        return this.color;
    }
}

Color 클래스를 만든다.


//toString 생략

public class Color {
    private String name;

    public Color(String name) {
        this.name = name;
    }
}

Vehicle 객체를 생성하는 Factory 클래스를 만든다.
- (1) 이 클래스 안에는 차량의 색상(Color)을 key로 하고, Vehicle을 value로 하는 Map을 저장소로 사용한다.
- (2) Vehicle을 객체를 생성하는 createVehicle 메서드를 정적 메서드로 만든다.
  - (2)-1 : computeIfAbsent를 이용해서 만약 map에 있는 데이터면 그 데이터를 리턴하고, 없다면, map에 저장하고 car를 리턴한다.

import java.util.EnumMap;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class VehicleFactory {
    
    //(1)
    private static final Map<Color, Vehicle> vehicleMap = new HashMap<>();

    //(2)
    public static Vehicle createVehicle(Color color) {
    
    	//(2)-1
        Vehicle newVehicle = vehicleMap.computeIfAbsent(color, newColor -> {
            Engine newEngine = new Engine();
            return new Car(newEngine, newColor);
        });
        System.out.println("vehicleMap: " + vehicleMap);
        return newVehicle;
    }
}

클라이언트 코드에서는 차량의 색상만 영향을 줄 수 있고, 차량 객체 자체의 상태는 변경할 수 없다.

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Color redColor = new Color("red"); // 색상을 빨강색으로 설정

        Car vehicle = (Car) VehicleFactory.createVehicle(redColor); // 객체 생성
        System.out.println(vehicle);

        Car vehicle1 = (Car) VehicleFactory.createVehicle(redColor); // 위의 vehicle 객체와 같은 객체가 생성되는지 확인,
        System.out.println(vehicle1);

        Color buleColor = new Color("blue"); //색상을 파란색으로 설정
        
        Car vehicle2 = (Car) VehicleFactory.createVehicle(buleColor);
        System.out.println(vehicle2);

        Car vehicle3 = (Car) VehicleFactory.createVehicle(buleColor); //위의 vehicle2 객체와 같은 객체가 생성되는지 확인,
        System.out.println(vehicle3);

    }
}

결과

// color가 같으면 이전에 생성된 객체가 반환됨
vehicleMap: {Color{name='red'}=Car{engine=Engine@2c9f9fb0, color=Color{name='red'}}}
Car{engine=Engine@2c9f9fb0, color=Color{name='red'}}

vehicleMap: {Color{name='red'}=Car{engine=Engine@2c9f9fb0, color=Color{name='red'}}}
Car{engine=Engine@2c9f9fb0, color=Color{name='red'}}

//새로운 color가 생기면 다른 객체가 생성됨.
vehicleMap: {Color{name='blue'}=Car{engine=Engine@9f70c54, color=Color{name='blue'}}, Color{name='red'}=Car{engine=Engine@2c9f9fb0, color=Color{name='red'}}}
Car{engine=Engine@9f70c54, color=Color{name='blue'}}

vehicleMap: {Color{name='blue'}=Car{engine=Engine@9f70c54, color=Color{name='blue'}}, Color{name='red'}=Car{engine=Engine@2c9f9fb0, color=Color{name='red'}}}
Car{engine=Engine@9f70c54, color=Color{name='blue'}}