本文主要是看了《设计模式》做的笔记和思考，在此分享仅代表个人观点，如有不对的地方欢迎批评和指正。

应用场景

如果你打算做一个文字编辑器，类似Word那种，你可能想着给每个字都做成一个对象，但这样一来，一篇长文章中的对象数量增长会非常的快，对内存的消耗也是大问题，不过，这些字总有些相同的，如果是英文，256个（参考ASCII）能凑合着用了。那么，当同样的字符使用同一个对象，并且在字符对象外部对其进行修饰，就能够在满足使用需求的情况下大幅节省内存。

基础

Flyweight模式中文名叫享元模式，该模式的目的是在于分享最小规格的对象，来达到节省内存的目的。至于各个对象在不同位置的不同性质，由它的外部决定，UML如下。就继续拿文字编辑器的例子来说，被分享的是每个字符，但你在屏幕上看到的，是那些字符打印出来的效果，即相同的字符由同一字符对象打印。

Flyweight的UML.png

Flyweight的外部

由于屏幕上的每个文字都可能有样式的不同，如果个每个字符添加样式控制的对象，那么使用Flyweight模式的意义就不大了。正确的做法是使用一个外部类，这个类能够通过使用特定的数据结构来存储这些信息，使得相同的信息只有一份储存。

class GlyphContext{
    public:
        GlyphContext();
        virtual ~GlyphContext();
        virtual void Next(int step = 1);
        virtual void Insert(int quantity = 1);

        virtual Font* GetFont();
        virtual void SetFont(Font*, int span = 1);
    private:
        int _index;
        BTree* _fonts;  // 使用二叉树保存样式信息
}

这就是一个外部类，它的引用以参数的形式进入到字符对象中，当字符添加、修改样式时它将实时更新内部信息。重点它保存字符样式的方法，是使用一个二叉树，二叉树可以抽象成下图（图来源于书），此处每个数字代表字符数量，叶子节点代表字符样式，顺着这个树向下遍历，便能得到某个字符串的样式。如果此处换做给每个字符都保存一个样式信息，那么该模式的使用意义并不大。

二叉树.png

上图可以这么理解：字符对象储存的是字符信息（它是哪个字符），GlyphContext类则储存了排版信息，当界面开始绘制时，字符对象就询问GlyphContext类：“我该画成什么样子”，GlyphContext就开始查表（当前位置我们可以通过光标传入，而不需要由字符对象保存），告诉字符对象你该怎样怎样。

因此，这里可以总结出来：如果希望通过享元模式节省内存，那么应该尽量整合外部的信息，最好外部信息可以通过计算得到，以时间换空间。

管理享元对象

创建

为了更好地管理并且确保享元对象是真的被共享，你需要通过工厂模式来创建享元对象。重点：如果标识相同，就返回相同的对象，不存在就新建一个。

class FlyweightFactory{
    ...
    public MyChar getCharacter(char c){
        if(!map.containsKey(c)){
            newOne = new MyChar(c);
            map.put(c,newOne);
        }
        return map.get(c);
    }

    private HashMap<char c,MyChar mc> map;
}

那么，如何防止用户绕过工厂去创建Flyweight对象呢？在Java中，你可以将工厂和Flyweight放在同一个包，并且将Flyweight的权限设置为default，工厂的设置为public。

回收

这个我在很多博客中都没有看到，也请读者不要忽略这个问题。设想一下，如果享元过多，是否本身就是一种对内存的消耗（尽管成为享元前更多），比如这里要存的不是英文，而是中文，那享元的数量就很可观了。然而哪怕存的是中文，也不是每个中文字符都会被用上，因此当某个生僻字终于被用户删除时，我们应该立马释放它的内存（毕竟在内存中，它与常用字占用着同样的资源）。

class MyChar{
    private char character;
    private int useQuantity;

    public MyChar(char c){
        character = c;
        useQuantity = 1;
    }
}

class FlyweightFactory{
    ...
    public boolean removeChar(char c){
        if(map.containsKey(c)){
            if(map.get(c).useQuantity == 0){
                map.remove(c);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

这里我设计了一个useQuantity的计数器，在外部可以检测其数值，一旦发现其使用数为0，可以调用工厂内的removeChar方法来释放内存。

当然，如果你的享元数量较少，而且本身占用内存很少时，你可以永久保留。