Java设计模式（十二）----享元模式

享元模式
一、 概念
二、享元的用途
三、结构和分类
1、单纯享元模式　
2、复合享元模式
四、享元模式的优缺点

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一、概念

　Flyweight在拳击比赛中指最轻量级，即“蝇量级”或“雨量级”，这里选择使用“享元模式”的意译，是因为这样更能反映模式的用意。享元模式是对象的结构模式。享元模式以共享的方式高效地支持大量的细粒度对象。
也就是说在一个系统中如果有多个相同的对象，那么只共享一份就可以了，不必每个都去实例化一个对象。

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二、享元的用途

在java应用中,会出现许多String a=”123”,String b=”123”之类的String类型的变量,如果只是小应用,到还好,假设是一个庞大的系统,有好多处都需要用定义String a=”223”,那开销可想而知,而JDK的开发者自然想到了这点,采用了享元模式解决创建大量相同String变量带来的开销问题

在JAVA语言中，String类型就是使用了享元模式。String对象是final类型，对象一旦创建就不可改变。在JAVA中字符串常量 都是存在常量池中的，JAVA会确保一个字符串常量在常量池中只有一个拷贝。String a=”abc”，其中”abc”就是一个字符串常量。

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        String a = "abc";
        String b = "abc";
        System.out.println(a==b);

    }
}

　　上面的例子中结果为：true ，这就说明a和b两个引用都指向了常量池中的同一个字符串常量”abc”。这样的设计避免了在创建N多相同对象时所产生的不必要的大量的资源消耗。

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三、结构和分类
享元模式采用一个共享来避免大量拥有相同内容对象的开销。这种开销最常见、最直观的就是内存的损耗。享元对象能做到共享的关键是区分内蕴状态(Internal State)和外蕴状态(ExternalState)。

一个内蕴状态是存储在享元对象内部的，并且是不会随环境的改变而有所不同。因此，一个享元可以具有内蕴状态并可以共享。

一个外蕴状态是随环境的改变而改变的、不可以共享的。享元对象的外蕴状态必须由客户端保存，并在享元对象被创建之后，在需要使用的时候再传入到享元对象内部。外蕴状态不可以影响享元对象的内蕴状态，它们是相互独立的。

享元模式可以分成单纯享元模式和复合享元模式两种形式。
1、单纯享元模式　　
在单纯的享元模式中，所有的享元对象都是可以共享的。

角色如下：

●抽象享元(Flyweight)角色 ：给出一个抽象接口，以规定出所有具体享元角色需要实现的方法。

●具体享元(ConcreteFlyweight)角色：实现抽象享元角色所规定出的接口。如果有内蕴状态的话，必须负责为内蕴状态提供存储空间。

●享元工厂(FlyweightFactory)角色 ：本角色负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象调用一个享元对象的时候，享元工厂角色会检查系统中是否 已经有一个符合要求的享元对象。如果已经有了，享元工厂角色就应当提供这个已有的享元对象；如果系统中没有一个适当的享元对象的话，享元工厂角色就应当创建一个合适的享元对象。

源代码：
(下面的例子外蕴状态可以看做一个点菜的人 内蕴状态可以看做一个菜名,点菜的人一般经常变 但是菜的种类是固定的)

抽象享元角色类

//抽象享元角色类
public interface Flyweight {
     //一个示意性方法，参数state是外蕴状态
    public void operation(String state);
}

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　具体享元角色类ConcreteFlyweight有一个内蕴状态，在本例中一个Character类型的intrinsicState属性代表，它的值应当在享元对象被创建时赋予。所有的内蕴状态在对象创建之后，就不会再改变了。
如果一个享元对象有外蕴状态的话，所有的外部状态都必须存储在客户端，在使用享元对象时，再由客户端传入享元对象。这里只有一个外蕴状态，operation()方法的参数state就是由外部传入的外蕴状态。

//具体享元角色类
public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
   
    private String intrinsicState = null;//内蕴状态