设计模式之享元模式（结构型）--- 12

• 一、导语
• 二、怎么用
  1.样例背景
  2.UML类图
  3.代码示例
• 三、优缺点
• 四、使用场景
  1.概括描述
  2.现存知名产品中的使用示例
• 五、与其他设计模式的对比
• 六、参考

一、导语

享元模式（Flyweight），提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。（概括来讲，就是减少对象创建的数量，从而减少内存的占用，并且提高性能）

运用共享技术有效的支持大量细粒度对象

在享元模式的时候，一定要关注线程安全问题。

内部状态：在享元对象的内部，不会随着环境改变而改变的部分。
外部状态：随着环境改变而改变的部分。

二、怎么用

共有2个示例，代码详见访问链接
下面以example2举例说明

1. 样例背景

围棋游戏中，棋子的情况

(分析： 这种情况下，对于棋子，颜色上只有黑白两种区别，
而棋盘上所有的棋子，其实除了位置属性不同之外别的差别都不大)

2. UML类图

Piece ---------------------------------- 棋子接口
WhitePiece --------------------------- 白子
BlackPiece ----------------------------- 黑子
PieceFactory --------------------------- 创建棋子的工厂类

example2 使用观察者模式后 UML类图

3. 代码示例

/**
 * description:  棋子的接口
 */
public interface Piece {
    /**
     * description:  摆放棋子的方法
     */
    void put();
}


/**
 * description:  黑棋
 */
public class BlackPiece implements Piece {
    @Override
    public void put() {
        System.out.println(color + "将棋子放到了" + Arrays.toString(position));
    }

    // 内部属性
    private static final String color = "黑手";

    // 外部属性
    private long[] position;

    public void setPosition(long[] position) {
        if (null == position || position.length != 2) {
            throw new RuntimeException("棋子位置输入错误");
        }
        this.position = position;
    }
}


/**
 * description:  白棋
 */
public class WhitePiece implements Piece {
    @Override
    public void put() {
        System.out.println(color + "将棋子放到了" + Arrays.toString(position));
    }

    // 内部属性
    private static final String color = "白手";

    // 外部属性
    private long[] position;

    public void setPosition(long[] position) {
        if (null == position || position.length != 2) {
            throw new RuntimeException("棋子位置输入错误");
        }
        this.position = position;
    }
}


/**
 * description:  棋子工厂
 */
public class PieceFactory {
    private final static Map PIECE_MAP= new HashMap<>();
    public final static String BLACK_PIECE = "black";
    public final static String WHITE_PIECE = "white";

    public static Piece getPiece(String color){
        Piece piece = PIECE_MAP.get(color);
        if (null == piece) {
            if (BLACK_PIECE.equalsIgnoreCase(color)) {
                piece = new BlackPiece();
            } else if (WHITE_PIECE.equalsIgnoreCase(color)) {
                piece = new WhitePiece();
            }
            PIECE_MAP.put(color, piece);
        }
        return piece;
    }
}


/**
 * description:  客户端测试类
 *           todo 感觉在其真正的使用方式上还是有疑惑
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        long[] position;
        for(int i=0; i<10; i++){
            position = new long[]{(long)(Math.random() * 362),(long)(Math.random() * 362)};
            if (i % 2 == 0) {
                BlackPiece piece = (BlackPiece) PieceFactory.getPiece(PieceFactory.BLACK_PIECE);
                piece.setPosition(position);
                piece.put();
            }else {
                WhitePiece piece = (WhitePiece) PieceFactory.getPiece(PieceFactory.WHITE_PIECE);
                piece.setPosition(position);
                piece.put();
            }
        }
    }
}

执行结果

黑手将棋子放到了[56, 336]
白手将棋子放到了[325, 336]
黑手将棋子放到了[75, 177]
白手将棋子放到了[266, 226]
黑手将棋子放到了[50, 1]
白手将棋子放到了[10, 53]
黑手将棋子放到了[89, 187]
白手将棋子放到了[289, 332]
黑手将棋子放到了[122, 180]
白手将棋子放到了[299, 185]

三、优缺点

• 缺点
  1.需要关注内部/外部状态以及线程安全问题
  2.使系统逻辑程序复杂化

• 优点
  1.减少对象的创建，降低内存中对象的数量，降低系统的内存，提高效率
  2.减少内存之外的其他资源占用

四、使用场景

1. 概括描述

• 常常应用于系统底层的开发，以便解决系统性能问题
• 系统有大量相似对象，需要缓冲池的场景

2. 现存知名产品中的使用示例 todo

2.1 java.lang.String (jdk)

比如 java中的String 类型使用的就是享元模式：
如果有，则返回，则创建一个字符串，并且保存在字符串的缓存迟中，

2.2 java.lang.Integer.valueOf(int i) (jdk)

2.3 org.apache.commons.pool.impl.GenericObjectPool

五、相关设计模式

1.享元模式和代理模式

代理模式，它会代理一个类，那如果生成这个代理类需要花费的时间和资源都比较多，那么就可以使用享元模式，来提高程序的处理速度。

2.享元模式和单例模式

容器单例，就是他们二者的一个结合，
享元模式就是一种复用对象的思想。

六、参考

1. https://coding.imooc.com/learn/list/270.html（强烈推荐）
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Design_Patterns
3. 大话设计模式，电子版下载链接，https://pan.baidu.com/s/17WOI3Bvp-JUoQXvaomHISg 密码:vw05
   (作者博客，https://www.cnblogs.com/cj723/archive/2007/12/30/1021314.html)
4. https://www.cnblogs.com/geek6/p/3951677.html