设计模式-1.9享元模式
参考1：http://blog.csdn.net/wanghao72214/article/details/4046182
参考2：http://blog.csdn.net/wuzhekai1985/article/details/6670298
享元模式（FlyWeight）：利用共享技术有效支持大量细粒度的对象。
享元的英文是Flyweight，它是一个来自于体育方面的专业用语，在拳击、摔跤和举重比赛中特指最轻量的级别。把这个单词移植到软件工程里面，也是用来表示特别小的对象，即细粒度对象。至于为什么我们把Flyweight翻译为“享元”，可以理解为共享元对象，也就是共享细粒度对象。享元模式就是通过使用共享的方式，达到高效地支持大量的细粒度对象。它的目的就是节省占用的空间资源，从而实现系统性能的改善。
我们把享元对象的所有状态分成两类，其实前面的例子中letter和fontsize属性在运行时，就形成了两类不同的状态。
享元对象的第一类状态称为内蕴状态(Internal State)。它不会随环境改变而改变，存储在享元对象内部，因此内蕴状态是可以共享的，对于任何一个享元对象来讲，它的值是完全相同的。我们例子中Character类的letter属性，它代表的状态就是内蕴状态。
享元对象的第二类状态称为外蕴状态(External State)。它会随环境的改变而改变，因此是不可以共享的状态，对于不同的享元对象来讲，它的值可能是不同的。享元对象的外蕴状态必须由客户端保存，在享元对象被创建之后，需要使用的时候再传入到享元对象内部。我们例子中Character类的fontsize属性，它代表的状态就是外蕴状态。
所以享元的外蕴状态与内蕴状态是两类相互独立的状态，彼此没有关联。
l 抽象享元类（Flyweight）
它是所有具体享元类的超类。为这些类规定出需要实现的公共接口,那些需要外蕴状态(Exte的操作可以通过方法的参数传入。抽象享元的接口使得享元变得可能，但是并不强制子类实行共享，因此并非所有的享元对象都是可以共享的。
l 具体享元类(ConcreteFlyweight)
具体享元类实现了抽象享元类所规定的接口。如果有内蕴状态的话，必须负责为内蕴状态提供存储空间。享元对象的内蕴状态必须与对象所处的周围环境无关，从而使得享元对象可以在系统内共享。有时候具体享元类又称为单纯具体享元类，因为复合享元类是由单纯具体享元角色通过复合而成的。
l 不能共享的具体享元类(UnsharableFlyweight)
不能共享的享元类，又叫做复合享元类。一个复合享元对象是由多个单享元对象组成，这些组成的对象是可以共享的，但是复合享元类本身并不能共享。
l 享元工厂类(FlyweightFactoiy)
享元工厂类负责创建和管理享元对象。当一个客户端对象请求一个享元对象的时候，享元工厂需要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；如果系统中没有适当的享元对象的话，享元工厂角色就应当创建一个新的合适的享元对象。
l 客户类(Client)
客户类需要自行存储所有享元对象的外蕴状态。
1.实现和使用享元模式需要注意的问题
面向对象虽然很好地解决了抽象性的问题，但是对于一个实际运行的软件系统，我们还需要考虑面向对象的代价问题，享元模式解决的就是面向对象的代价问题。享元模式采用对象共享的做法来降低系统中对象的个数，从而降低细粒度对象给系统带来的内存压力。
在具体实现方面，我们要注意对象状态的处理，一定要正确地区分对象的内蕴状态和外蕴状态，这是实现享元模式的关键所在。
享元模式的优点在于它大幅度地降低内存中对象的数量。为了做到这一点，享元模式也付出了一定的代价：
1、享元模式为了使对象可以共享，它需要将部分状态外部化，这使得系统的逻辑变得复杂。
2、享元模式将享元对象的部分状态外部化，而读取外部状态使得运行时间会有所加长。
另外，我们还有一个比较关心的问题：到底系统需要满足什么样的条件才能使用享元模式。对于这个问题，我们总结了以下几条：
1、一个系统中存在着大量的细粒度对象；
2、这些细粒度对象耗费了大量的内存。
3、这些细粒度对象的状态中的大部分都可以外部化；
4、这些细粒度对象可以按照内蕴状态分成很多的组，当把外蕴对象从对象中剔除时，每一个组都可以仅用一个对象代替。
5、软件系统不依赖于这些对象的身份，换言之，这些对象可以是不可分辨的。
满足以上的这些条件的系统可以使用享元对象。最后，使用享元模式需要维护一个记录了系统已有的所有享元的哈希表，也称之为对象池，而这也需要耗费一定的资源。因此，应当在有足够多的享元实例可供共享时才值得使用享元模式。如果只能够节省百八十个对象的话，还是没有必要引入享元模式的，毕竟性价比不高。
2. 什么情况下使用享元模式
享元模式在一般的项目开发中并不常用，而是常常应用于系统底层的开发，以便解决系统的性能问题。
Java和.Net中的String类型就是使用了享元模式。如果在Java或者.NET中已经创建了一个字符串对象s1，那么下次再创建相同的字符串s2的时候，系统只是把s2的引用指向s1所引用的具体对象，这就实现了相同字符串在内存中的共享。如果每次执行s1=“abc”操作的时候，都创建一个新的字符串对象的话，那么内存的开销会很大。
如果大家有兴趣的话，可以用下面的程序进行测试，就会知道s1和s2的引用是否一致：
Java代码:
String s1 = "测试字符串1";
String s2 = "测试字符串1";
//“==”用来判断两个对象是否是同一个，equals判断字符串的值是否相等
if( s1 == s2 ){
System.out.println("两者一致");
}else{
System.out.println("两者不一致");
}
.Net代码:
String s1 = "测试字符串1";
String s2 = "测试字符串1";
if( Object.ReferenceEquals(s1, s2) ){
Console.WriteLine("两者一致");
}else{
Console.WriteLine("两者不一致");
}
程序运行后，输出的结果为“两者一致”，这说明String类的设计采用了享元模式。如果s1的内容发生了变化，比如执行了s1 += "变化"的语句,那么s1与s2的引用将不再一致。
至于Php作为一种弱类型语言，它的字符串类型是一种基本类型，不是对象。另外，它的执行方式与Java和.Net也有明显区别，每一个脚本文件执行开始，将会装入所有需要的资源；执行结束后，又将占用的资源就立即全部释放，所以它基本上不会产生类似的性能问题，它的字符串处理的设计，自然也使用不到享元模式。