面试题：Java内存管理中，如何基于组合模式设计高效的内存资源管理框架

1. 接口定义

MemoryResource 接口：
```
public interface MemoryResource {
    void allocate();
    void release();
}
```
- 此接口定义了内存资源的基本操作，所有具体的内存资源类型（堆内存、栈内存、直接内存等）都将实现这个接口。通过这种方式，使得不同类型的内存资源具有统一的操作方式，便于框架进行统一管理。

2. 类的设计

CompositeMemoryResource 类：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class CompositeMemoryResource implements MemoryResource {
    private List<MemoryResource> children = new ArrayList<>();

    public void add(MemoryResource resource) {
        children.add(resource);
    }

    public void remove(MemoryResource resource) {
        children.remove(resource);
    }

    @Override
    public void allocate() {
        for (MemoryResource resource : children) {
            resource.allocate();
        }
    }

    @Override
    public void release() {
        for (MemoryResource resource : children) {
            resource.release();
        }
    }
}

该类实现了 MemoryResource 接口，用于表示具有层级结构的内存资源集合。它内部维护一个 MemoryResource 列表，通过 add 和 remove 方法来管理子资源。allocate 和 release 方法会递归调用其子资源的相应方法，从而实现对整个层级结构的内存资源进行统一的分配和释放操作。

具体内存资源类（以堆内存为例，栈内存、直接内存类似）：

public class HeapMemoryResource implements MemoryResource {
    @Override
    public void allocate() {
        // 实际的堆内存分配逻辑，例如调用JVM相关的API分配堆内存
        System.out.println("Allocating heap memory");
    }

    @Override
    public void release() {
        // 实际的堆内存释放逻辑，例如标记堆内存可回收
        System.out.println("Releasing heap memory");
    }
}

具体的内存资源类实现 MemoryResource 接口，实现具体的内存分配和释放逻辑。不同类型的内存资源在这些方法中实现各自不同的管理策略。

3. 各部分协作

构建层级结构：
- 可以通过创建 CompositeMemoryResource 对象来构建内存资源的层级结构。例如：
```
CompositeMemoryResource root = new CompositeMemoryResource();
HeapMemoryResource heap = new HeapMemoryResource();
StackMemoryResource stack = new StackMemoryResource();
root.add(heap);
root.add(stack);
```
- 这样就构建了一个包含堆内存和栈内存的层级结构，root 作为根节点，统一管理这两种内存资源。
内存管理操作：
- 当需要分配内存时，只需调用根节点的 allocate 方法：
```
root.allocate();
```
- 此时，根节点 CompositeMemoryResource 会递归调用其所有子节点（这里是 heap 和 stack）的 allocate 方法，从而实现堆内存和栈内存的分配。同理，调用 root.release() 方法可以释放所有相关内存资源。通过这种组合模式的设计，使得不同类型、不同层级的内存资源可以按照统一的方式进行高效管理，同时保持了良好的扩展性，便于添加新的内存资源类型或修改现有资源的管理策略。

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面试题：Java内存管理中，如何基于组合模式设计高效的内存资源管理框架

知识考点

面试题答案

1. 接口定义

2. 类的设计

3. 各部分协作