概述
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、避免大量相似对象的开销，从而提高系统资源的利用率。
结构
享元（Flyweight）模式中存在以下两种状态
- 内部状态，即不会随着环境的改变而改变的可共享部分
- 外部状态，指随着环境变化而变化的不可共享的部分，享元模式的实现要领就是区分应用中的这两种状态，并将外部状态外部化。
享元模式的主要有以下角色
- 抽象享元角色（Flyweight）：通常是一个接口或者抽象类，在抽象享元类中声明了具体享元类公共的方法，这些方法可以向外界提供享元对象的内部数据（内部状态），同时也可以通过这些方法来设置外部数据（外部状态）
- 具体享元（Concrete Flyweight）角色：他实现了抽象享元类，称为享元对象；在具体享元类中为内部状态提供了存储空间，通常我们可以结合单例模式来设计具体享元类，为每一个具体享元类提供唯一的享元对象
- 非享元（Unsharable Flyweight）角色：并不是所有的抽象享元类的子类都需要被共享，不能被共享的子类可以设计为非共享具体享元类；当需要一个非共享具体享元类的对象时可以直接通过实例化创建
- 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，享元工厂检查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
案例实现
【例子】俄罗斯方块
下面的图片是众所周知的俄罗斯方块中的一个个方块，如果在俄罗斯方块这个游戏中，每个不同的方块都是一个实例对象，这些对象就要占用很多的内存空间，下面利用享元模式进行实现
类图
代码
抽象享元角色
//抽象享元角色
public abstract class AbsractBox {
//获取图形的方法
public abstract String getShape();
//显示图形及颜色
public void display(String color) {
System.out.println("方块形状" + getShape() + "，颜色 ： " + color);
}
}
图形类
//I图形类
public class IBox extends AbsractBox{
@Override
public String getShape() {
return "I";
}
}
//L图形类
class LBox extends AbsractBox{
@Override
public String getShape() {
return "L";
}
}
//O图形类
class OBox extends AbsractBox{
@Override
public String getShape() {
return "O";
}
}
//工厂类，将该类设计为单例
public class BoxFactory {
private HashMap<String, AbsractBox> map;
//在构造方法中进行初始化操作
private BoxFactory() {
map = new HashMap<String, AbsractBox>();
map.put("I", new IBox());
map.put("L", new LBox());
map.put("O", new OBox());
}
private static BoxFactory factory = new BoxFactory();
//提供一个方法过去该工厂类对象
public static BoxFactory getInstance() {
return factory;
}
//根据名称获取图形对象
public AbsractBox getShape(String name) {
return map.get(name);
}
}
public static void main(String[] args) {
AbsractBox i = BoxFactory.getInstance().getShape("I");
i.display("灰色");
AbsractBox l = BoxFactory.getInstance().getShape("L");
l.display("绿色");
AbsractBox o = BoxFactory.getInstance().getShape("O");
o.display("红色");
AbsractBox o2 = BoxFactory.getInstance().getShape("O");
o2.display("灰色");
System.out.println("两次获取到的O图形对象是否是同一个对象：" + o.equals(o2));
}
输出
优缺点和使用场景
优点
- 极大减少内存中相似或相同对象数量，节约系统资源，提供系统性能
- 享元模式中的外部状态相对独立，且不影响内部状态
缺点：
- 为了使对像象可以共享，需要将享元对象的部分状态外部化，分离内部状态和外部状态，使程序逻辑复杂
使用场景：
- 一个系统有大量相同或者相似的对象，造成内存的大量耗费。
- 对象的大部分状态都可以外部化，可以将这些外部状态传入对象中。
- 在使用享元模式时需要维护一个存储享元对象的享元池，而这需要耗费一定的系统资源，因此，应当在需要多次重复使用享元对象时才值得使用享元模式。
JDK源码解析
public static void main(String[] args) {
Integer i1 = 127;
Integer i2 = 127;
System.out.println("11和12对象母否是同一个对象？" + (i1 == i2));
Integer i3 = 128;
Integer i4 = 128;
System.out.println("13和14对象是否是同一个对象？" + (i3 == i4));
}
为什么第一个输出语句输出的是txue，第二个输出语句输出的是false？通过反编译软件进行反编译，代码如下：
上面代码可以看到，直接给Integer类型的变量赋值基本数据类型数据的操作底层使用的是valueof()，所以只需要看该方法即可
@HotSpotIntrinsicCandidate
public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer[] cache;
static Integer[] archivedCache;
static {
// high value may be configured by property
int h = 127;
String integerCacheHighPropValue =
VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
if (integerCacheHighPropValue != null) {
try {
int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
i = Math.max(i, 127);
// Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
} catch( NumberFormatException nfe) {
// If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
}
}
high = h;
// Load IntegerCache.archivedCache from archive, if possible
VM.initializeFromArchive(IntegerCache.class);
int size = (high - low) + 1;
// Use the archived cache if it exists and is large enough
if (archivedCache == null || size > archivedCache.length) {
Integer[] c = new Integer[size];
int j = low;
for(int k = 0; k < c.length; k++)
c[k] = new Integer(j++);
archivedCache = c;
}
cache = archivedCache;
// range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
assert IntegerCache.high >= 127;
}
private IntegerCache() {}
}
可以看到Integer默认先创建并缓存-l28~I27之间数的Integer对像，当调用va1ueof时如果参数在-128~127之间侧计算下标并从缓存中返回，否则创建一个新的Integer对象。
标签：享元,对象,模式,getShape,Integer,public,享元类,结构型 From： https://www.cnblogs.com/lpzjava/p/16827391.html