java 实现享元模式

享元模式（Flyweight Pattern）是一种结构型设计模式，旨在减少对象的内存消耗或计算开销，通过共享现有对象来实现对象的复用。享元模式适用于具有大量相似对象的情况，其中大部分对象的状态可以共享。

在享元模式中，有两种重要的角色：享元（Flyweight）和享元工厂（Flyweight Factory）。享元对象表示可以共享的对象，而享元工厂负责管理和创建享元对象。

以下是一个简单的Java示例，演示如何实现享元模式：

首先，定义享元接口 Flyweight，它声明了一个用于操作的方法：

public interface Flyweight {
    void operation();
}

然后，创建具体的享元类 ConcreteFlyweight，实现 Flyweight 接口：

public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
    private String intrinsicState;

    public ConcreteFlyweight(String intrinsicState) {
        this.intrinsicState = intrinsicState;
    }

    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("ConcreteFlyweight: Intrinsic State = " + intrinsicState);
    }
}

接下来，创建享元工厂类 FlyweightFactory，负责管理和创建享元对象。它使用一个集合来存储已创建的享元对象，以便重复使用：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class FlyweightFactory {
    private Map<String, Flyweight> flyweights = new HashMap<>();

    public Flyweight getFlyweight(String key) {
        if (flyweights.containsKey(key)) {
            return flyweights.get(key);
        } else {
            Flyweight flyweight = new ConcreteFlyweight(key);
            flyweights.put(key, flyweight);
            return flyweight;
        }
    }
}

现在，我们可以使用享元模式来共享相似的对象：

public class FlyweightPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();

        Flyweight flyweight1 = factory.getFlyweight("A");
        flyweight1.operation();

        Flyweight flyweight2 = factory.getFlyweight("B");
        flyweight2.operation();

        Flyweight flyweight3 = factory.getFlyweight("A");
        flyweight3.operation();

        System.out.println("Are flyweight1 and flyweight3 the same object? " + (flyweight1 == flyweight3));
    }
}

在这个示例中，我们创建了两个具体的享元对象 ConcreteFlyweight，并使用享元工厂 FlyweightFactory 来获取它们。尽管我们请求了两次相同的享元对象 “A”，但工厂只创建了一个对象，这两次请求返回的是同一个对象。这减少了内存消耗，实现了对象的复用。

享元模式适用于需要大量相似对象的情况，可以有效减少内存消耗和提高性能。但需要注意，享元模式可能会引入对象的共享状态，因此在多线程环境下需要考虑线程安全性。