Android设计模式——享元模式（七大结构型）

1.享元模式介绍

        享元模式（Flyweight Pattern）是对象池的一种实现。享元模式用来尽可能减少内存使用量，适合用于可能存在大量重复对象的场景，来缓存可共享的对象，达到对象共享，避免创建过多对象的效果，这样一来就可以提升性能，避免内存移除等。

        享元对象中的部分状态是可以共享，可以共享的状态成为内部状态，内部状态不会随着环境变化；不可共享的状态称之为外部状态，它们会随着环境的改变而改变。在享元模式中会建立一个对象容器，在经典的享元模式中该容器为一个Map，他的键是享元对象的内部状态，它的值就是享元对象本身。客户端通过这个内部状态从享元工厂中获取享元对象，如果有缓存则使用缓存对象，否则创建一个享元对象并且存入容器中，这样一来就避免了创建过多对象的问题。

2.享元模式定义

使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。

3享元模式的使用场景

1.系统中存在大量的相似对象。

2.细粒度的对象都具备较接近的外部状态，而且内部状态与环境无关，也就是说对象没有特定身份。

3.需要缓冲池的场景。

4.UML类图

UML类图

5.角色介绍

1.Flyweight：享元对象抽象基类或接口。

2.ConcreteFlayweight：具体的享元对象。

3.FlyweightFactory：享元工厂，负责管理享元对象池和创建享元对象。

6.例子

车票：Flyweight，享元对象抽象基类或接口

火车票：ConcreteFlyweight，具体的享元对象

车票工厂：享元工厂，FlyweightFactory（上图）

客户端调用（上图）

例子分析

        1.享元对象有抽象类或接口，然后对其进行实现，再写一个享元工厂，享元工厂负责管理享元对象池和创建享元对象。

        2.车票是一个接口，有一个showTicketInfo的方法，火车票是其具体实现类，然后车票工厂是享元工厂类，里面有个Map，享元对象没有就创建按并存入Map里，有就从Map里取出，例子里是把始发地和目的地作为Map的key值，把车票信息即享元对象作为Map的value值。始发地和目的地不会随着环境变化所以作为内部状态即key，车票信息会随时变化所以作为外部状态即value。

7.Android源码中的享元模式

        Handler 消息机制中的 Message 消息池就是使用享元模式复用了 Message 对象。使用 Message 时一般是用 Message.obtain 来获取消息。如果使用 new Message() 会构造大量的 Message 对象。Message相当于承担了享元模式中3个元素的职责，既是Flyweight抽象，又是ConcreteFlyweight角色，同时又承担了FlyweightFactory管理对象池的职责。如果通过new创建Message就会创建大量重复的Message对象，导致内存占用率高，频繁GC等问题，通过享元模式创建一个大小为50的消息池，避免了上述问题的产生。Message的享元模式并不是经典的实现方式，它没有内部，外部状态，集各个职责于一身，甚至更像一个对象池。

8.总结

        享元模式可以大大减少应用程序创建的对象，降低程序内存的占用，增强程序的性能，但同时也提高了系统的复杂性，需要分离出外部状态和内部状态，而且外部状态具有固化特性，不应该随内部状态而改变，否则导致系统的逻辑混乱。

        享元模式的优点在于它大幅度地降低内存中对象数量。但是，它做到这样的代价是很高的。享元模式使得系统更加复杂，为了使对象可以共享，需要将一些状态外化，使得程序的逻辑复杂化。享元模式将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间稍微变长。

PS：读《Android源码设计模式解析与实战》中的享元模式之后的一些笔记与感悟