享元模式

一、定义

使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。

二、使用场景

系统中存在大量的相似对象，或需要缓冲池的场景。

三、UML类图

享元模式

Flyweight：享元对象抽象基类或者接口。
ConcreteFlyweight：具体享元子类。
UnsharedConcreteFlyweight：不需要共享的享元子类。
FlyweightFactory：享元工厂，负责创建并管理享元对象。

四、实现

//抽象享元类
public abstract class Flyweight {
    public abstract void operation(int extrinsicstate);
}

//具体享元子类
public class ConcreteFlyweight extends Flyweight {
    @Override
    public void operation(int extrinsicstate) {
        System.out.println("具体享元子类: " + extrinsicstate);
    }
}

//不需要共享的享元子类
public class UnsharedConcreteFlyweight extends Flyweight {
    @Override
    public void operation(int extrinsicstate) {
        System.out.println("不需要共享的享元子类: " + extrinsicstate);
    }  
}

//享元工厂
public class FlyweightFactory {
    private Hashtable flyweights = new Hashtable();

    public FlyweightFactory() {
        flyweights.add("X", new ConcreteFlyweight());
        flyweights.add("Y", new ConcreteFlyweight());
        flyweights.add("Z", new ConcreteFlyweight());
    }

    public Flyweight getFlyweight(String key) {
        return (Flyweight)flyweights.get(key);
    }
}

//客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        int extrinsicstate = 22;
        FlyweightFactory f = new FlyweightFactory();

        Flyweight fx = f.getFlyweight("X");
        fx.operation(--extrinsicstate );

        Flyweight fy = f.getFlyweight("Y");
        fy.operation(--extrinsicstate );

        Flyweight fz = f.getFlyweight("Z");
        fz.operation(--extrinsicstate );

        Flyweight uf = new UnsharedConcreteFlyweight();
        uf.operation(--extrinsicstate);
    }
}

五、应用

例子：Android Message
Message通过在内部构建一个链表来维护一个被回收的Message对象的对象池，当用户调用obtain方法时会优先从池中取，如果池中没有可以复用的对象则创建一个新的Message对象。这些新创建的Message对象在被使用完之后会被回收到这个对象池中，当下次再调用obtain方法时，它们就会被复用。

六、总结

享元模式可以大大减少应用程序创建的对象，降低程序内存的占用，增强程序的性能，但它同时也提高了系统的复杂性，需要分离出外部状态和内部状态，而且外部状态具有固化特性，不应该随内部状态改变而改变，否则将导致系统的逻辑混乱。