Java设计模式--享元模式（Flyweight）

概述

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• 定义：运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。系统只使用少量的对象，而这些对象都很相似，状态变化很小，可以实现对象的多次复用。
• 采用一个共享类来避免大量拥有相同内容的“小类”的开销。
• 内部状态：在享元对象内部不随外界环境改变而改变的部分，是可以共享的。
• 外部状态：随着环境的改变而改变，不能够共享的状态就是外部状态。
• 由于享元模式要求能够共享的对象必须是细粒度对象，因此它又称为轻量级模式
• 是一种对象结构型模式。
• 学习难度：★★★★☆
• 使用频率：★☆☆☆☆

优缺点

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• 优点
  • 大大减少应用程序创建的对象实例
  • 降低内存使用，提高性能
• 缺点

类图

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组成角色

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• 抽象享元角色（Flyweight）
• 具体享元角色（ConcreteFlyweight）
• 不可共享的享元角色（UnsharedConcreteFlyweight）
• 享元工厂（FlyweightFactory）

Code Example

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抽象享元角色（Flyweight）

/**
 * 抽象享元角色
 *
 * @author yanbin
 * @version 2018/5/28 11:36
 *
 **/
public interface FlyWeight {

   /**
    * 接受并作用于外部状态
    * 
    * @param extrinsicState
    */
   void operation(int extrinsicState);

}

具体享元角色（ConcreteFlyweight）

/**
 * 具体享元角色：
 *
 * @author yanbin
 * @version 2018/5/28 11:37
 *
 **/
public class ConcreteFlyWeight implements FlyWeight {

   @Override
   public void operation(int extrinsicState) {
      System.out.println("具体FlyWeight：" + extrinsicState);
   }

}

不可共享的享元角色（UnsharedConcreteFlyweight）

/**
 * 不共享具体享元角色
 * 
 * @author yanbin
 * @version 2018/5/28 11:38
 * 
 **/
public class UnsharedConcreteFlyWeight implements FlyWeight {

   @Override
   public void operation(int extrinsicState) {
      System.out.println("不共享的具体FlyWeight：" + extrinsicState);
   }

}

享元工厂（FlyweightFactory）

/**
 * 享元工厂角色
 *
 * @author yanbin
 * @version 2018/5/28 11:39
 *
 **/
public class FlyWeightFactory {

   /** 多粒度的对象统一管理起来 */
   private Map<String, FlyWeight> flyWeights = new HashMap<String, FlyWeight>();

   public FlyWeight getFlyWeight(String key) {
      if (!flyWeights.containsKey(key)) {
         flyWeights.put(key, new ConcreteFlyWeight());
      }
      return flyWeights.get(key);
   }

}

客户端

/**
 * 享元模式：采用一个共享类来避免大量拥有相同内容的“小类”的开销。享元模式中区分了内蕴状态和外蕴状态。内蕴状态就是共性，外蕴状态就是个性了。
 * 内蕴状态存储在享元内部，不会随环境的改变而有所不同，是可以共享的；外蕴状态是 不可以共享的，它随环境的改变而改变的，因此外蕴状态是由客户端来保持
 * 享元模式分为：单纯享元模式和复合享元模式。

 * 单纯享元模式的结构组成：抽象享元角色；具体享元角色；享元工厂角色；客户端角色。
 * 复合享元模式的结构组成：抽象享元角色；具体享元角色；复合享元角色；享元工厂角色；客户端角色。

 * 优点：它能够大幅度的降低内存中对象的数量

 * 缺点：使得系统逻辑复杂化，而且在一定程度上外蕴状态影响了系统的速度。
 * 
 * @author yanbin
 * 
 */
public class FlyweightPattern {

   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);
   }

}