一 基本介绍

1. 享元模式（Flyweight Pattern） 也叫 蝇量模式: 运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象
2. 常用于系统底层开发，解决系统的性能问题。像数据库连接池，里面都是创建好的连接对象，在这些连接对象 中有我们需要的则直接拿来用，避免重新创建，如果没有我们需要的，则创建一个
3. 享元模式能够解决重复对象的内存浪费的问题，当系统中有大量相似对象，需要缓冲池时。不需总是创建新对 象，可以从缓冲池里拿。这样可以降低系统内存，同时提高效率
4. 享元模式经典的应用场景就是池技术了，String 常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式的应用，享 元模式是池技术的重要实现方式

二 uml类图

image.png

2.1 角色说明

1. FlyWeight 是抽象的享元角色, 他是产品的抽象类, 同时定义出对象的外部状态和内部状态(后面介绍) 的接口 或实现
2. ConcreteFlyWeight 是具体的享元角色，是具体的产品类，实现抽象角色定义相关业务
3. UnSharedConcreteFlyWeight 是不可共享的角色，一般不会出现在享元工厂。(不需要太关心)
4. FlyWeightFactory 享元工厂类，用于构建一个池容器(集合)， 同时提供从池中获取对象方法

2.2 内部状态和外部状态

比如围棋、五子棋、跳棋，它们都有大量的棋子对象，围棋和五子棋只有黑白两色，跳棋颜色多一点，所以棋子颜色就是棋子的内部状态；而各个棋子之间的差别就是位置的不同，当我们落子后，落子颜色是定的，但位置是变化的，所以棋子坐标就是棋子的外部状态

1. 享元模式提出了两个要求：细粒度和共享对象。这里就涉及到内部状态和外部状态了，即将对象的信息分为两个部分：内部状态和外部状态
2. 内部状态指对象共享出来的信息，存储在享元对象内部且不会随环境的改变而改变
3. 外部状态指对象得以依赖的一个标记，是随环境改变而改变的、不可共享的状态。

三 围棋例子

image.png

3.1 抽象享元类

public interface ChessFlyWeight {
    String getColor();//获取颜色，内部状态
    void display(Coordinate c);//展示位置，外部状态

}  

3.2 UnSharedConcreteFlyweight 非共享享元类

外部状态，作为方法的参数使用

/**
 * 外部状态：棋子坐标位置
 */
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;
    }
}

3.3 ConcreteFlyWeight具体享元类

setcolor不要了，因为是内部状态

class ConcreteChess implements ChessFlyWeight{
    private String color;

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

    public String getColor() {

        return color;
    }

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

    }

}

3.4 享元工厂

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;
        }
    }
}

3.5 客户端

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        ChessFlyWeight chess1=ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
        ChessFlyWeight chess2=ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
        System.out.println(chess1);
        System.out.println(chess2);

        System.out.println("-----增加外部状态的处理----");
        chess1.display(new Coordinate(10,10));
        chess2.display(new Coordinate(20,20));

    }

}

//输出结果
flyweight.ConcreteChess@15db9742
flyweight.ConcreteChess@15db9742
-----增加外部状态----
棋子颜色：黑色
棋子位置10-----10
棋子颜色：黑色
棋子位置20-----20

四 注意事项和细节

1. 在享元模式这样理解，“享”就表示共享，“元”表示对象
2. 系统中有大量对象，这些对象消耗大量内存，并且对象的状态大部分可以外部化时，我们就可以考虑选用享元 模式
3. 用唯一标识码判断，如果在内存中有，则返回这个唯一标识码所标识的对象，用 HashMap/HashTable 存储
4. 享元模式大大减少了对象的创建，降低了程序内存的占用，提高效率
5. 享元模式提高了系统的复杂度。需要分离出内部状态和外部状态，而外部状态具有固化特性，不应该随着内部状态的改变而改变，这是我们使用享元模式需要注意的地方.
6. 使用享元模式时，注意划分内部状态和外部状态，并且需要有一个工厂类加以控制。
7. 享元模式经典的应用场景是需要缓冲池的场景，比如 String 常量池、数据库连接池

参考

1. https://blog.csdn.net/xu__cg/article/details/53054439