Java设计模式----享元模式

场景

内存属于稀缺资源，不要随便浪费。如果有很多完全相同或相似的对象，我们可以通过享元模式，节省内存。

核心

• 享元模式以共享的方式高效地支持大量细粒度对象的重用。
• 享元对象能做到共享的关键是区分了内部状态和外部状态。

  内部状态：可以共享，不会随环境变化而改变

  外部状态：不可以共享，回随环境变化而改变

享元模式实现

• FlyweightFactory享元工厂类
  创建并管理享元对象，享元池一般设计成键值对
• Flyweight抽象享元类
  通常是一个接口或抽象类，声明公共方法，这些方法可以向外界提供对象的内部状态，设置外部状态
• ConcreteFlyweight具体享元类
  为内部状态提供成员变量进行储存

• UnsharedConcreteFlyweight非共享享元类
  不能被共享的子类可以设计为非共享享元类

  
  
  

  享元模式

package flyweight;

// 以围棋为例
// Flyweight
public interface Chess {
    String getColor();
    void display(Coordinate c);
}

// ConcreteFlyweight
class ConcreteChess implements Chess{
    private String color;

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

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void display(Coordinate c) {
        System.out.println("颜色:"+color);
        System.out.println("位置:("+c.getX()+","+c.getY()+")");
    }
}

// UnsharedConcreteFlyweight
public class Coordinate{
    private int x,y;

    public Coordinate(int x, int y) {
        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;
    }
}

package flyweight;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

// FlyweightFactory
public class ChessFactory {
    private static Map map = new HashMap();

    public static Chess getChess(String color){
        if (map.get(color) != null){
            return map.get(color);
        }else{
            Chess chess = new ConcreteChess(color);
            map.put(color,chess);
            return chess;
        }
    }
}

package flyweight;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Chess chess = ChessFactory.getChess("黑色");
        Chess chess1 = ChessFactory.getChess("黑色");
        System.out.println(chess);
        System.out.println(chess1);

        System.out.println("=====增加外部状态=====");

        chess.display(new Coordinate(10,10));
        chess1.display(new Coordinate(20,20));
    }
}

输出:
flyweight.ConcreteChess@4edf9252
flyweight.ConcreteChess@4edf9252
=====增加外部状态=====
颜色:黑色
位置:(10,10)
颜色:黑色
位置:(20,20)

享元模式开发中应用的场景:

• 享元模式由于其共享的特性,可以在任何"池"中操作,比如线程池、数据库连接池。
• String类的设计也是享元模式

优点

• 极大减少内存中对象的数量
• 相同或相似对象内存中只存一份，极大节约资源，提高系统性能
• 外部状态相对独立，不影响内部状态

缺点

• 模式较复杂，是程序逻辑复杂化
• 为了节省内存，共享了内部状态，分离出外部状态，而读取外部状态使运行时间变长。用时间换取了空间。

何时使用

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。