享元模式——对象共享，避免创建多对象

（《设计模式解析与实战——何红辉，关爱民》读书笔记）

一、定义
使用共享对象可有效的支持大量的细粒度的对象。

二、使用场景
(1)系统中存在大量的相似对象；
(2)细粒度的对象都具备较接近的外部状态，而且内部状态与环境无关，也就是说对象没有特定身份；
(3)需要缓冲池的场景

三、简单示例
比如说回家买火车票，从北京到青岛短时间内有1万用户买票，那么北京到青岛的车票对象就会被创建1万次，当数据返回之后这些对象变得无用了又会被虚拟机回收，此时就会造成大量的重复对象存在内存中，GC（Garbage Collection，垃圾收集，垃圾回收）对这些对象的回收也会非常耗资源。

package com.flyweight.pattern;

/**
 * 车票接口：该定义展示车票信息的情况
 */
public interface Ticket {
    /**
     * 车票信息的情况
     * 
     * @param bunk
     *            铺位
     */
    public void showTicketInfo(String bunk);
}

package com.flyweight.pattern;

import java.util.Random;

/**
 * 火车票：具体实现
 */
public class TrainTicket implements Ticket {

    public String from;// 始发地
    public String to;//目的地
    public String bunk;// 铺位：软卧、硬卧、坐票
    public int price;// 价格

    public TrainTicket(String from, String to) {
        this.from = from;
        this.to = to;
    }

    @Override
    public void showTicketInfo(String bunk) {
        price = new Random().nextInt(300);
        System.out.println("从" + from + "到" + to + "的" + bunk + "价格为：" + price);
    }
}

package com.flyweight.pattern;

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * 车票工厂，以出发地和目的地为key缓存车票
 */
public class TicketFactory {

    static Map sTicketMap = new ConcurrentHashMap<>();

    public static Ticket getTicket(String from, String to) {
        String key = from + "-" + to;
        if (sTicketMap.containsKey(key)) {
            System.out.println("使用缓存==>" + key);
            return sTicketMap.get(key);
        } else {
            System.out.println("创建对象==>" + key);
            Ticket ticket = new TrainTicket(from, to);
            sTicketMap.put(key, ticket);
            return ticket;
        }
    }
}

package com.flyweight.pattern;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        Ticket ticket1 = TicketFactory.getTicket("北京", "青岛");
        ticket1.showTicketInfo("硬卧");

        Ticket ticket2 = TicketFactory.getTicket("北京", "青岛");
        ticket2.showTicketInfo("软卧");

        Ticket ticket3 = TicketFactory.getTicket("北京", "青岛");
        ticket3.showTicketInfo("坐票");

    }
}

运行结果：

可以看出，只有在第一次查询车票时创建了一次对象，后续的查询都使用的是消息池中的对象。这其实就是相当于与一个对象缓存，避免了对象的重复创建与回收。即使1万个请求，对象也只会有一个，避免了大量的内存占用及频繁的GC操作。

四、总结
优点：
大幅度的降低内存中对象的数量，增强程序的性能。
缺点：
(1)享元模式使得系统更加复杂。为了使对象可以共享，需要将一些状态外部化，这使得程序的逻辑复杂化；
(2)享元模式将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间稍微变长。