享元模式

享元模式

享元模式（Flyweight），运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

享元模式的核心思想其实就是共享，节省内存，减少开销，例如项目中的对象共享，利用享元工厂维护已经创建的或者预先创建的对象，当需要时再去该工厂里拿即可。

享元对象状态分为内部状态和外部状态。引用大话设计模式的一段话，清楚地理解内部状态和外部状态的区别。

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，就能够大幅度地减少需要实例化的类的数量。如果能把这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。

还是举例来说明，假设网站包括博客系统和在线书店两种类型，博客和在线书店都是网站，网站是通过用户账号登录的。因此用户账号就是网站的外部状态，那么网站的内部状态是什么呢？其实就是博客和在线书店本身，看下类图：

UML类图

WebSite作为网站抽象基类，通过方法参数传入用户，作为网站的外部状态。ConcreteWebSite实现了WebSite抽象基类，并提供了私有字段type-网站类型作为网站的内部状态。FlyweightFactory作为享元工厂提供了共享对象的存储和获取，接着看代码实现。

代码实现

首先看下网站抽象基类WebSite

WebSite

/**
 * 
文件描述: 网站抽象类
 *
 * @Author luanmousheng
 * @Date 17/11/12 下午10:39
*/
public abstract class WebSite {
    abstract void use(User user);
}

用户类

User

/**
 * 
文件描述: 用户类
 *
 * @Author luanmousheng
 * @Date 17/11/12 下午10:53
*/
public class User {

    private String name;
    private Integer age;

    public User(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
}

具体网站类

ConcreteWebSite

/**
 * 
文件描述: 具体网站类
 *
 * @Author luanmousheng
 * @Date 17/11/12 下午10:42
*/
public class ConcreteWebSite extends WebSite {

    //网站类型,eg: blog、book_shop
    private String type;

    public ConcreteWebSite(String type) {
        this.type = type;
    }

    @Override
    public void use(User user) {
        System.out.println("user: " + user.getName() +  " use web type: " + type);
    }
}

享元工厂类

FlyweightFactory

/**
 * 
文件描述: 享元工厂
 *
 * @Author luanmousheng
 * @Date 17/11/12 下午10:47
*/
public class FlyweightFactory {

    //存储共享对象，网站类型为key
    private HashMap flyweights = new HashMap<>();

    public WebSite getWebSite(String type) {
        if (type == null) {
            throw new IllegalArgumentException("param is null");
        }
        if (!flyweights.containsKey(type)) {
            flyweights.put(type, new ConcreteWebSite(type));
        }
        return flyweights.get(type);
    }
}

测试类

FlyweightDemo

/**
 * 
文件描述: 享元模式Demo
 *
 * @Author luanmousheng
 * @Date 17/11/12 下午10:48
*/
public class FlyweightDemo {

    public static void main(String[] args) {
        FlyweightFactory flyweightFactory = new FlyweightFactory();
        WebSite blogWeb = flyweightFactory.getWebSite("blog");
        blogWeb.use(new User("tom", 23));
        blogWeb.use(new User("linda", 19));
        WebSite bookShopWeb = flyweightFactory.getWebSite("book_shop");
        bookShopWeb.use(new User("jack", 20));
    }
}

测试类输出结果：

user: tom use web type: blog
user: linda use web type: blog
user: jack use web type: book_shop

测试结果显示共享了类型为blog的网站。

享元模式的思路很简单，但是作用确不简单。系统共享对象较多时可以考虑使用该模式，否则引入享元模式只会增加代码的复杂度，得不偿失。

参考

1. 大话设计模式 程杰