什么是享元模式
运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复用。它通过共享已经存在的对象来大幅度减少需要创建的对象数量、避免大量相似对象的开销，从而提高系统资源的利用率。
结构
享元（Flyweight ）模式中存在以下两种状态：
- 内部状态，即不会随着环境的改变而改变的可共享部分。
- 外部状态，指随环境改变而改变的不可以共享的部分。享元模式的实现要领就是区分应用中的这两种状态，并将外部状态外部化。
享元模式的主要有以下角色：
- 抽象享元角色（Flyweight）：通常是一个接口或抽象类，在抽象享元类中声明了具体享元类公共的方法，这些方法可以向外界提供享元对象的内部数据（内部状态），同时也可以通过这些方法来设置外部数据（外部状态）。
- 具体享元（Concrete Flyweight）角色 ：它实现了抽象享元类，称为享元对象；在具体享元类中为内部状态提供了存储空间。通常我们可以结合单例模式来设计具体享元类，为每一个具体享元类提供唯一的享元对象。
- 非享元（Unsharable Flyweight)角色 ：并不是所有的抽象享元类的子类都需要被共享，不能被共享的子类可设计为非共享具体享元类；当需要一个非共享具体享元类的对象时可以直接通过实例化创建。
- 享元工厂（Flyweight Factory）角色 ：负责创建和管理享元角色。当客户对象请求一个享元对象时，享元工厂检査系统中是否存在符合要求的享元对象，如果存在则提供给客户；如果不存在的话，则创建一个新的享元对象。
UML类图
代码理解
package com.babs.pattern.flyweight;/*** 抽象享元角色** @author TYT* @version 1.0.0*/
public abstract class AbstractBox {// 获取图形的方法public abstract String getShape();// 显示图形及颜色public void display(String color) {System.out.println("方块形状：" + this.getShape() + " 颜色：" + color);}
}package com.babs.pattern.flyweight;/*** I图形类 具体享元角色** @author TYT* @version 1.0.0*/
public class IBox extends AbstractBox{@Overridepublic String getShape() {return "I";}
}package com.babs.pattern.flyweight;/*** L图形类 具体享元角色** @author TYT* @version 1.0.0*/
public class LBox extends AbstractBox{@Overridepublic String getShape() {return "L";}
}package com.babs.pattern.flyweight;/*** O图形类 具体享元角色** @author TYT* @version 1.0.0*/
public class OBox extends AbstractBox{@Overridepublic String getShape() {return "O";}
}package com.babs.pattern.flyweight;import java.util.HashMap;/*** 工厂类，将类设计为单例** @author TYT* @version 1.0.0*/
public class BoxFactory {private HashMap<String, AbstractBox> map;private BoxFactory() {map = new HashMap<String, AbstractBox>();map.put("I", new IBox());map.put("L", new LBox());map.put("o", new OBox());}// 提供一个方法获取该工厂类对象public static BoxFactory getInstance() {return factory;}private static final BoxFactory factory = new BoxFactory();// 根据名称获取图形对象public AbstractBox getShape(String name) {return map.get(name);}
}package com.babs.pattern.flyweight;/*** @author TYT* @version 1.0.0*/
public class Client {public static void main(String[] args) {AbstractBox box1 = BoxFactory.getInstance().getShape("I");box1.display("红色");AbstractBox box2 = BoxFactory.getInstance().getShape("I");box2.display("绿色");System.out.println(box1 == box2);}
}优点
- 极大减少内存中相似或相同对象数量，节约系统资源，提供系统性能
- 享元模式中的外部状态相对独立，且不影响内部状态
缺点
- 为了使对象可以共享，需要将享元对象的部分状态外部化，分离内部状态和外部状态，使程序逻辑复杂
使用场景
- 一个系统有大量相同或者相似的对象，造成内存的大量耗费。
- 对象的大部分状态都可以外部化，可以将这些外部状态传入对象中。
- 在使用享元模式时需要维护一个存储享元对象的享元池，而这需要耗费一定的系统资源，因此，应当在需要多次重复使用享元对象时才值得使用享元模式。