23. 享元模式

定义

享元模式(Flyweight Pattern)：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。

通俗理解

大家都去过图书馆，图书馆里面有书、桌子、电脑，这些东西都是公用的，只需要你注册一个读书证，就能够使用到这些公共资源。那如果这些资源并不是公用的，将会发生什么事情？首先，图书馆要统计某天进入图书馆的人数、他们对桌子、对电脑、对书籍的要求；然后，图书馆要拿着统计的清单，到市场进行采购，运回图书馆提供读者使用；最后，当读者使用过后，把这堆桌子和电脑销毁，烧掉或者回收。

这真是一个土豪的世界。

在编程的时候，也需要考虑到，我们系统的资源并不是无限增长的，总会有一个上限，到达上限之后还继续申请资源，只会发生溢出，整个系统都会挂掉。那么，在new一个对象的时候，是否想到这个对象也占内存？是否知道如果大量的对象堆积的时候，也会造成系统的崩溃？就像图书馆的公用资源一样，如果对每一个读者都定制服务，都购买一张桌子、买一台电脑，那么再多的资本都会白白消耗掉。

对于图书馆来讲，最佳的方式，就是买一批桌子，这一批桌子是大家公用的，这样才能解决公用资源无限增长的问题。对于程序而言，我们创建对象的时候，应该也有这样的实现，如果对象是类似的，那么我们就从公共资源（对象池）里面取，这样才能大大降低系统的资源开销。

示例

业务按照图书馆的桌子来定义。

渣渣程序

每一个用户都new一个对象。
桌子类

public class Desk {
    private String str;
    public Desk(String str) {
        this.str = str;
    }
    public void info() {
        System.out.println("这是一张桌子"+str);
    }
}

主入口

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Desk desk1 = new Desk("desk1");
        Desk desk2 = new Desk("desk2");
        // ...
        desk1.info();
        desk2.info();
        //...
    }
}

优化

类图

程序

桌子通用抽象类和实现类

public abstract class BaseDesk {
    public abstract String getInfo();
    public void info() {
        System.out.println("桌子信息为：" + this.getInfo());
    }
}
public class Desk1 extends BaseDesk {
    @Override
    public String getInfo() {
        return "桌子1";
    }
}
public class Desk2 extends BaseDesk {
    @Override
    public String getInfo() {
        return "桌子2";
    }
}

桌子工厂

public class DeskFactory {
    private static DeskFactory factory = new DeskFactory();
    private static Map publicDesk;

    public DeskFactory() {
        publicDesk = new HashMap<>(2);
        BaseDesk desk1 = new Desk1();
        BaseDesk desk2 = new Desk2();
        publicDesk.put("desk1", desk1);
        publicDesk.put("desk2", desk2);
    }

    public static DeskFactory getFactory() {
        return factory;
    }

    public static BaseDesk getDesk(String desk) {
        return publicDesk.get(desk);
    }
}

调用主类

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        DeskFactory factory = DeskFactory.getFactory();
        BaseDesk desk1_1 = factory.getDesk("desk1");
        BaseDesk desk1_2 = factory.getDesk("desk1");
        System.out.println(desk1_1==desk1_2);//true
        desk1_1.info();//桌子信息为：桌子1
        desk1_2.info();//桌子信息为：桌子1
    }
}

从上面的程序可以知道，最重要的是就是对象池，所有的数据都是从对象池里面获取的。

存在一种情况，桌子都是定制的，张张都一样，如果我需要特殊的桌子，那么要怎么处理呢？其实这就涉及了对象的内部状态和外部状态了，内部状态是指内部的不随着环境改变而改变的状态，例如程序里面的桌子1就是桌子1，不可能变成桌子2；而外部状态是随着环境改变而改变的，例如有个人带了瓶颜料去图书馆，他可以把他那张桌子喷成白色的，程序上只需要在在BaseDesk相关的代码就可以了。

颜色

public class Color {
    private String color;
    public Color(String color) {
        this.color = color;
    }
    public String getColor() {
        return color;
    }
    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
}

基础桌子类

public abstract class BaseDesk {
    //...
    public void info(Color color) {
        System.out.println("桌子信息为：" + this.getInfo()+"，颜色为："+color.getColor());
    }
    //...
}

入口

desk1_1.info(new Color("白色"));
desk1_1.info(new Color("黑色"));

优点

1. 减少内存中对象的数量，相似相同的对象中内存只有一份，节约系统资源；
2. 内外部状态分开，相互不影响。

缺点

1. 区分内外部状态，使系统的逻辑复杂；
2. 外部状态使得系统的运行时间变长。

应用场景

1. 大量的相同或者相似的对象，造成内存的大量消耗；
2. 大部分状态都可以外部化的，不适合内部状态容易变动的；
3. 池化的技术消耗资源，多次重复使用的享元对象才值得使用享元模式。

实例

JDK String，使用常量池存储

吐槽

就是池化技术，从Map里面获取对象。

代码

e23_flyweight_pattern

https://www.jianshu.com/p/e6384fd3ad1d