享元模式

一、模式简介

定义：运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复用。它通过共享已经存在的对象来大幅度减少需要创建的对象数量、避免大量相似类的开销，从而提高系统资源的利用率。
场景：系统中存在大量相同或相似的对象，这些对象耗费大量的内存资源。大部分的对象可以按照内部状态进行分组，且可将不同部分外部化，这样每一个组只需保存一个内部状态。

• 角色结构：
• 抽象享元角色（Flyweight）:是所有的具体享元类的基类，为具体享元规范需要实现的公共接口，非享元的外部状态以参数的形式通过方法传入。
• 具体享元（Concrete Flyweight）角色：实现抽象享元角色中所规定的接口。
• 非享元（Unsharable Flyweight)角色：是不可以共享的外部状态，它以参数的形式注入具体享元的相关方法中。
• 享元工厂（Flyweight Factory）角色：负责创建和管理享元角色。当客户对象请求一个享元对象时，享元工厂检査系统中是否存在符合要求的享元对象，如果存在则提供给客户；如果不存在的话，则创建一个新的享元对象。

二、模式实现

public interface Pen { -> 抽象享元角色
    void write(String content);
}

public class Pencil implements Pen{ -> 具体享元角色
    @Override
    public void write(String content) {
        System.out.println("用铅笔写字:"+content);
    }
}

public class BallPen implements Pen{ -> 具体享元角色
    @Override
    public void write(String content) {
        System.out.println("用圆珠笔写字:"+content);
    }
}

public class PenFactory { -> 享元工厂角色
    private static HashMap<String, Pen> map = new HashMap<>();

    public static Pen getPen(String key) {
        Pen pen = map.get(key);
        if (pen == null) {
            pen = createPen(key);
        }
        return pen;
    }

    private static Pen createPen(String key) {
        Pen pen;
        switch (key) {
            case "BallPen":
                pen = new BallPen();
                map.put(key, pen);
                return pen;
            case "Pencil":
                pen = new Pencil();
                map.put(key, pen);
                return pen;
            default:
                return null;
        }
    }
}

使用享元模式实现用笔写字，享元工厂等于笔盒，存放着各种类型的笔，笔是抽象享元角色，铅笔、圆珠笔是具体享元角色，字是具体非享元角色。享元模式分两种状态，内部状态是不会随着环境的改变而改变的可共享部分，如例子中的笔，外部状态是随环境改变而改变的不可以共享的部分，如例子中的字。

Pen pencil = PenFactory.getPen("Pencil");
pencil.write("wjx");
Pen ballPen = PenFactory.getPen("BallPen");
ballPen.write("wjx");