（二十四）享元模式

1.概述

享元模式（Flyweight），运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

2.示例

Flyweight 类，它是所有具体享元类的超类或接口，通过这个接口，Flyweight可以接受并作用于外部状态。
Flyweight.java

public abstract class Flyweight {
    public abstract void operation(int extrinsicState);
}

ConcreteFlyweight 是继承 Flyweight 超类或实现 Flyweight 接口，并为内部状态增加存储空间。
ConcreteFlyweight.java

public class ConcreteFlyweight extends Flyweight{
    @Override
    public void operation(int extrinsicState) {
        System.out.println("ConcreteFlyweight: " + extrinsicState);
    }
}

UnsharedConcreteFlyweigh t是指那些不需要共享的 Flyweight 子类。因为 Flyweight 接口共享成为可能，但它并不强制共享。
UnsharedConcreteFlyweight.java

public class UnsharedConcreteFlyweight extends Flyweight {
    @Override
    public void operation(int extrinsicState) {
        System.out.println("UnsharedConcreteFlyweight: " + extrinsicState);
    }
}

FlyweightFactory，是一个享元工厂，用来创建并管理 Flyweight 对象。它主要是用来确保合理地共享 Flyweight，当用户请求一个 Flyweight 时，FlyweightFactory 对象提供一个已创建的实例或者创建一个(如果不存在的话)。
FlyweightFactory.java

public class FlyweightFactory {
    private Map<String, Flyweight> flyweights = new HashMap<>();

    // 初始化工厂时，先生成三个实例
    public FlyweightFactory() {
        flyweights.put("X", new ConcreteFlyweight());
        flyweights.put("Y", new ConcreteFlyweight());
        flyweights.put("Z", new ConcreteFlyweight());
    }

    // 根据客户端请求，获得已生成的实例
    public Flyweight getFlyweight(String key) {
        return flyweights.get(key);
    }
}

客户端代码。
Client.java

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 代码外部状态
        int extrinsicState = 22;

        FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();

        Flyweight fx = factory.getFlyweight("X");
        fx.operation(--extrinsicState);

        Flyweight fy = factory.getFlyweight("Y");
        fy.operation(--extrinsicState);

        Flyweight fz = factory.getFlyweight("Z");
        fz.operation(--extrinsicState);

        Flyweight fu = new UnsharedConcreteFlyweight();
        fu.operation(--extrinsicState);
    }
}

输出如下：

ConcreteFlyweight: 21
ConcreteFlyweight: 20
ConcreteFlyweight: 19
UnsharedConcreteFlyweight: 18

Process finished with exit code 0

3.总结

• 享元模式可以避免大量非常相似类的开销。在程序设计中，有时需要生成大量细粒度的类实例来表示数据。如果能发现这些实例除了几个参数外基本上都是相同的，有时就能够受大幅度地减少需要实例化的类的数量。如果能把那些参数移到类实例的外面，在方法调用时将它们传递进来，就可以通过共享大幅度地减少单个实例的数目。
• 就知道你会问这样的问题，如果一个应用程序使用了大量的对象，而大量的这些对象造成了很大的存储开销时就应该考虑使用;还有就是对象的大多数状态可以外部状态，如果删除对象的外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象，此时可以考虑使用享元模式。