享元模式

享元模式指运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象。实现享元模式非常简单，它实际上就是对象的复用，我们通常结合工厂模式，利用工厂保存对象或实例化新对象。

享元模式示例代码

下面例子代码我们实现一个简单的享元模式。

Flyweight.java

public interface Flyweight {
    public void operation(int extrinsicState);
}

ConcreteFlyweight.java

public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
    @Override
    public void operation(int extrinsicState) {
        System.out.println("concreteFlyWeight:" + extrinsicState);
    }
}

UnsharedConcreteFlyweight.java

public class UnsharedConcreteFlyweight implements Flyweight {
    @Override
    public void operation(int extrinsicState) {
        System.out.println("UnsharedFlyWeight:" + extrinsicState);
    }
}

FlyweightFactory.java

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

    public FlyweightFactory() {
        hashMap.put("A", new ConcreteFlyweight());
        hashMap.put("B", new ConcreteFlyweight());
        hashMap.put("C", new ConcreteFlyweight());
    }

    public Flyweight getFlyweight(String key) {
        return hashMap.get(key);
    }
}

Main.java

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //代码的外部状态
        int extrinsicState = 22;
        FlyweightFactory flyweightFactory = new FlyweightFactory();

        Flyweight flyweight1 = flyweightFactory.getFlyweight("A");
        flyweight1.operation(--extrinsicState);

        Flyweight flyweight2 = flyweightFactory.getFlyweight("B");
        flyweight2.operation(--extrinsicState);

        Flyweight flyweight3 = flyweightFactory.getFlyweight("C");
        flyweight3.operation(--extrinsicState);

        UnsharedConcreteFlyweight unsharedConcreteFlyweight = new UnsharedConcreteFlyweight();
        unsharedConcreteFlyweight.operation(--extrinsicState);
    }
}

上述代码为共享对象定义了统一的接口，同时使用了一个工厂，工厂预先实例化了三个对象。通常情况下，工厂需要根据需求决定是预先实例化几个对象还是需要时再实例化，或者预先实例化的对象不够用时再实例化。

享元模式不要求实现共享接口的类必须是共享的，上面代码中UnsharedConcreteFlyweight就不是共享的，它由客户端自行管理。

虽然使用享元模式复用了对象，但是实际上大多数时候我们的需求会使这些类内部有不同的数据，所以在设计类时，应该考虑到客户端传入数据的接口。

享元模式的应用场景

Java的字符串对象就是使用了享元模式，如果两个字符串的内容完全相同，JVM很可能在字符串常量池中只分配一个字符串对象实例，两个字符串引用指向同一个对象。然而，享元模式本身需要维护一个记录系统所有共享对象的列表，这也会造成一定的系统开销，同时使用享元模式会导致系统的复杂度增大，因此一般只有在有大量细粒度相似对象时才应该考虑使用享元模式。

作者：Gacfox