java23种设计模式-结构型模式之享元模式

作者 薛之谦chj 转载请注明出处

我的知乎：https://zhuanlan.zhihu.com/c_1229107265379897344

---

内容简介：

定义：

Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently.

使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。

享元模式（Flyweight）又称为 轻量级模式，它是一种对象结构型模式。

面向对象技术可以很好地解决一些灵活性或可扩展性问题，但在很多情况下需要在系统中增加类和对象的个数。当对象数量太多时，将导致运行代价过高，带来性能下降等问题。享元模式 正是为解决这一类问题而诞生的。

享元模式 是对象池的一种实现。类似于线程池，线程池可以避免不停的创建和销毁多个对象，消耗性能。享元模式 也是为了减少内存的使用，避免出现大量重复的创建销毁对象的场景。

享元模式 的宗旨是共享细粒度对象，将多个对同一对象的访问集中起来，不必为每个访问者创建一个单独的对象，以此来降低内存的消耗。

享元模式 把一个对象的状态分成内部状态和外部状态，内部状态即是不变的，外部状态是变化的；然后通过共享不变的部分，达到减少对象数量并节约内存的目的。

享元模式 本质：缓存共享对象，降低内存消耗

主要解决

当系统中多处需要同一组信息时，可以把这些信息封装到一个对象中，然后对该对象进行缓存，这样，一个对象就可以提供给多处需要使用的地方，避免大量同一对象的多次创建，消耗大量内存空间。

享元模式 其实就是 工厂模式 的一个改进机制，享元模式 同样要求创建一个或一组对象，并且就是通过工厂方法生成对象的，只不过 享元模式 中为工厂方法增加了缓存这一功能。

优缺点

优点

享元模式 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，降低内存占用，增强程序的性能；

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；

缺点

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；

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，而且外部状态必须具备固化特性，不应该随内部状态改变而改变，否则会导致系统的逻辑混乱；

使用场景

系统中存在大量的相似对象；

细粒度的对象都具备较接近的外部状态，而且内部状态与环境无关，也就是说对象没有特定身份；

需要缓冲池的场景；

在java中，数据库连接池，线程池等即是用享元模式的应用。

享元模式的主要目的是实现对象的共享，即共享池，当系统中对象多的时候可以减少内存的开销，通常与工厂模式一起使用。

FlyWeightFactory负责创建和管理享元单元，当一个客户端请求时，工厂需要检查当前对象池中是否有符合条件的对象，如果有，就返回已经存在的对象，如果没有，则创建一个新对象，FlyWeight是超类。一提到共享池，我们很容易联想到Java里面的JDBC连接池，想想每个连接的特点，我们不难总结出：适用于作共享的一些个对象，他们有一些共有的属性，就拿数据库连接池来说，url、driverClassName、username、password及dbname，这些属性对于每个连接来说都是一样的，所以就适合用享元模式来处理，建一个工厂类，将上述类似属性作为内部数据，其它的作为外部数据，在方法调用时，当做参数传进来，这样就节省了空间，减少了实例的数量。

看个例子：

看下数据库连接池的代码：

通过连接池的管理，实现了数据库连接的共享，不需要每一次都重新创建连接，节省了数据库重新创建的开销，提升了系统的性能！