享元模式

定义

享元模式(Flyweight Pattern)：运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。系统只使用少量的对象，而这些对象都很相似，状态变化很小，可以实现对象的多次复用。由于享元模式要求能够共享的对象必须是细粒度对象，因此它又称为轻量级模式，它是一种对象结构型模式。

UML图描述

享元模式主要包含三种角色：

1. 抽象享元类：被共享对象的抽象父类，如下图的Flyweight
2. 具体享元类：享元对象的具体实现，如下图的ConcreteFlyweight1，ConcreteFlyweight2
3. 享元工厂类：生产享元对象的工厂类，如下图逇FlyweightFactory

代码实现

/**
 * 共享对象的抽象父类
 */
public abstract class Flyweight {

    public abstract void behavior();

}

/**
 * 具体享元对象1
 */
public class ConcreteFlyweight1 extends Flyweight {
    @Override
    public void behavior() {
        System.out.println("这是具体享元对象1的行为");
    }
}

/**
 * 具体享元对象2
 */
public class ConcreteFlyweight2 extends Flyweight {
    @Override
    public void behavior() {
        System.out.println("这是具体享元对象2的行为");
    }
}

/**
 * 享元对象工厂类
 */
public class FlyweightFactory {
    private static Map<String,Flyweight> flyweights;

    static {
        flyweights = new HashMap<>();
    }

    public static Flyweight getConcreteFlyweight(String name){
        switch (name){
            case "flyweight1":
                if(flyweights.containsKey("flyweight1")){
                    System.out.println("正在共享flyweight1对象");
                }else{
                    Flyweight flyweight = new ConcreteFlyweight1();
                    flyweights.put("flyweight1",flyweight);
                }
                break;
            case "flyweight2":
                if(flyweights.containsKey("flyweight2")){
                    System.out.println("正在共享flyweight1对象");
                }else{
                    Flyweight flyweight = new ConcreteFlyweight2();
                    flyweights.put("flyweight2",flyweight);
                }
                break;
            default:
                System.out.println("共享池参数有误");
                return null;
        }
        return flyweights.get(name);
    }
}

/**
 * 测试类
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Flyweight flyweight1 = FlyweightFactory.getConcreteFlyweight("flyweight1");
        flyweight1.behavior();
        Flyweight flyweight1_1 = FlyweightFactory.getConcreteFlyweight("flyweight1");
        flyweight1_1.behavior();
        Flyweight flyweight2 = FlyweightFactory.getConcreteFlyweight("flyweight2");
        flyweight2.behavior();
        FlyweightFactory.getConcreteFlyweight("flyweight3");
    }
}

适用场景

1.一个系统有大量相同或者相似的对象，由于这类对象的大量使用，造成内存的大量耗费。
2.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。
3.使用享元模式需要维护一个存储享元对象的享元池，而这需要耗费资源，因此，应当在多次重复使用享元对象时才值得使用享元模式。

享元模式的优点

1.享元模式的优点在于它可以极大减少内存中对象的数量，使得相同对象或相似对象在内存中只保存一份。
2.享元模式的外部状态相对独立，而且不会影响其内部状态，从而使得享元对象可以在不同的环境中被共享。

享元模式的缺点

1.享元模式使得系统更加复杂，需要分离出内部状态和外部状态，这使得程序的逻辑复杂化。
2.为了使对象可以共享，享元模式需要将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间变长。

完整的工程代码链接：https://github.com/youzhihua/design-pattern