享元模式

场景

• 内存属于稀缺资源，不要随便浪费。如果有很多个完全相同或相似的对象，我们可以通过享元模式，节省内存。

核心

• 享元模式以共享内存的方式高效的支持大量细粒度对象的重用。
• 享元对象能做到共享的关键是区分了内部状态和外部状态。
  • 内部状态：可以共享，不会随环境变化而改变
  • 外部状态：不可以共享，会随环境变化而改变

享元模式实现

• FlyweightFactory享元工厂类
  • 创建并管理享元对象，享元池一般设计成键值对
• FlyWeight抽象享元类
  • 通常是一个接口或抽象类，申明公共方法，这些方法可以向外界提供对象的内部状态，设置外部状态。
• ConcreteFlyWeight具体享元类
  • 为内部状态提供成员变量进行存储
• UnsharedConcreteFlyWeight非共享享元类
  • 不能被共享的子类可以设计为非共享享元类

小栗子

package flyweight;

/**
 * 享元类
 * 
 * @author xy
 *
 */
public interface ChessFlyWeight {

    String getColor();

    void setColor(String c);

    void display(Coordinate c);
}

class ConcreteChess implements ChessFlyWeight {
    private String color;

    public ConcreteChess(String color) {
        super();
        this.color = color;
    }

    @Override
    public String getColor() {
        return color;
    }

    @Override
    public void setColor(String c) {
        color=c;
    }

    @Override
    public void display(Coordinate c) {
        System.out.println("棋子颜色" + color);
        System.out.println("旗子位置：" + c.getX() + "----------" + c.getY());
    }

}

package flyweight;

public class Coordinate {
    
    private int x,y;

    public Coordinate(int x, int y) {
        super();
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public int getX() {
        return x;
    }

    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }

    public int getY() {
        return y;
    }

    public void setY(int y) {
        this.y = y;
    }
    
}

package flyweight;

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

/**
 * 享元工厂
 * 
 * @author xy
 *
 */
public class ChessFlyWeightFactory {

    //享元池
    private static Map<String, ChessFlyWeight> map = new HashMap<String, ChessFlyWeight>();

    public static ChessFlyWeight getChess(String color) {
        if (map.get(color) != null) {
            return map.get(color);
        } else {
            ChessFlyWeight cfw = new ConcreteChess(color);
            map.put(color, cfw);
            return cfw;
        }
    }

}

package flyweight;

public class Client {
    
    public static void main(String[] args) {
        ChessFlyWeight chessFlyWeight1=ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
        ChessFlyWeight chessFlyWeight2=ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
        System.out.println(chessFlyWeight1);
        System.out.println(chessFlyWeight2);
        
        System.out.println("增加外部状态的处理=============");
        chessFlyWeight1.display(new Coordinate(10, 10));
        chessFlyWeight2.display(new Coordinate(20, 20));
    }

}

运行结果：
flyweight.ConcreteChess@15db9742
flyweight.ConcreteChess@15db9742
增加外部状态的处理=============
棋子颜色黑色
旗子位置：10----------10
棋子颜色黑色
旗子位置：20----------20

享元模式.png

享元模式开发中应用的场景

• 享元模式由于其共享的特性，可以在任何“池”中操作，比如：线程池、数据库连接池。
• String类的设计也是享元模式

优点

• 极大减少内存中对象的数量
• 相同或相似对象内存中只存一份，极大的节约资源，提高系统性能
• 外部状态相对独立，不影响内部状态

缺点

• 模式较复杂，使程序逻辑复杂化
• 为了节省内存，共享了内部状态，分离出外部状态，而读取外部状态使运行时间变长。用时间换取了空间。