摘要：享元模式屬于結(jié)構(gòu)型模式的一種，又稱輕量級模式，通過共享技術(shù)有效地實現(xiàn)了大量細(xì)粒度對象的復(fù)用概述兩種結(jié)構(gòu)狀態(tài)內(nèi)部狀態(tài)享元對象內(nèi)部不隨外界環(huán)境改變而改變的共享部分。

享元模式（Flyweight Pattern）屬于結(jié)構(gòu)型模式的一種，又稱輕量級模式，通過共享技術(shù)有效地實現(xiàn)了大量細(xì)粒度對象的復(fù)用...

兩種結(jié)構(gòu)狀態(tài)

內(nèi)部狀態(tài)：享元對象內(nèi)部不隨外界環(huán)境改變而改變的共享部分。

外部狀態(tài)：享元對象內(nèi)部隨環(huán)境的改變而改變，不能夠共享的狀態(tài)就是外部狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)圖

存在的角色

Flyweight（抽象享元類）：通常是一個接口或抽象類，向外界提供享元對象的內(nèi)部數(shù)據(jù)（內(nèi)部狀態(tài)）或外部數(shù)據(jù)（外部狀態(tài)）。

ConcreteFlyweight（具體享元類）：實現(xiàn)了Flyweight（抽象享元類）也稱為享元對象，指定內(nèi)部狀態(tài)，為內(nèi)部狀態(tài)增加存儲空間。通常我們可以結(jié)合單例模式來設(shè)計具體享元類，為每一個具體享元類提供唯一的享元對象。

UnsharedConcreteFlyweight（非共享具體享元類）：指不需要共享的Flyweight子類。

FlyweightFactory（享元工廠類）：用于創(chuàng)建并管理享元對象，針對抽象享元類編程，將各種類型的具體享元對象存儲在一個享元池中，享元池一般設(shè)計為鍵值對的集合（也可以是其他類型的集合），同時可以結(jié)合工廠模式進行設(shè)計。

享元模式的核心在于享元工廠類，享元工廠類的作用在于提供一個用于存儲享元對象的享元池，用戶需要對象時，首先從享元池中獲取，如果享元池中不存在，則創(chuàng)建一個新的享元對象返回給用戶，并在享元池中保存該新增對象。

案例UML圖如下：

1.創(chuàng)建Flyweight接口/抽象類

interface Flyweight {
    void operation(String name);

    String getType();
}

2.創(chuàng)建ConcreteFlyweight（享元對象），實現(xiàn)了Flyweight接口

class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
    private String type;

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

    @Override
    public void operation(String name) {
        System.out.printf("[類型(內(nèi)在狀態(tài))] - [%s] - [名字(外在狀態(tài))] - [%s]
", type, name);
    }

    @Override
    public String getType() {
        return type;
    }
}

3.創(chuàng)建FlyweightFactory（享元工廠類），用來維護享元池

class FlyweightFactory {
    private static final Map FLYWEIGHT_MAP = new HashMap<>();

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

    public static int total() {
        return FLYWEIGHT_MAP.size();
    }
}

4.創(chuàng)建Client（測試類）

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        Flyweight fw0 = FlyweightFactory.getFlyweight("戰(zhàn)士");
        Flyweight fw1 = FlyweightFactory.getFlyweight("戰(zhàn)士");
        Flyweight fw2 = FlyweightFactory.getFlyweight("法師");
        Flyweight fw3 = FlyweightFactory.getFlyweight("坦克");
        fw1.operation("瑞文");
        fw1.operation("鱷魚");
        fw2.operation("光輝");
        fw3.operation("泰坦");
        fw3.operation("蓋倫");
        System.out.printf("[結(jié)果(對象對比)] - [%s]
", fw0 == fw1);
        System.out.printf("[結(jié)果(內(nèi)在狀態(tài))] - [%s]
", fw1.getType());
        System.out.printf("一共召喚 %s 種類型英雄
", FlyweightFactory.total());
    }
}

5.運行結(jié)果，從結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，只生成了3個不同的類

[類型(內(nèi)在狀態(tài))] - [戰(zhàn)士] - [名字(外在狀態(tài))] - [瑞文]
[類型(內(nèi)在狀態(tài))] - [戰(zhàn)士] - [名字(外在狀態(tài))] - [鱷魚]
[類型(內(nèi)在狀態(tài))] - [法師] - [名字(外在狀態(tài))] - [光輝]
[類型(內(nèi)在狀態(tài))] - [坦克] - [名字(外在狀態(tài))] - [泰坦]
[類型(內(nèi)在狀態(tài))] - [坦克] - [名字(外在狀態(tài))] - [蓋倫]
[結(jié)果(對象對比)] - [true]
[結(jié)果(內(nèi)在狀態(tài))] - [戰(zhàn)士]
一共召喚 3 種類型英雄

在JAVA語言中，String類型就是使用了享元模式。String對象是final類型，對象一旦創(chuàng)建就不可改變。在JAVA中字符串常量都是存在常量池中的，JAVA會確保一個字符串常量在常量池中只有一個拷貝。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "蓋倫";
        String b = "蓋倫";
        System.out.println(a==b);// 返回 true
    }
}

上面的例子中結(jié)果為：true，這就說明a和b兩個引用都指向了常量池中的同一個字符串常量。這樣設(shè)計的目的就是：為了避免在創(chuàng)建多相同對象時，所產(chǎn)生的不必要的資源消耗。

如果程序里使用大量相同或者相似的對象，造成內(nèi)存的大量耗費，且大多都是外部狀態(tài)，這時候就應(yīng)該考慮使用享元模式了，比如圍棋、五子棋等小游戲

優(yōu)點

能夠極大的減少系統(tǒng)中對象的個數(shù)。

外部狀態(tài)相對獨立，不會影響到內(nèi)部狀態(tài)，能夠使享元對象在不同的環(huán)境被共享。

缺點

由于享元模式需要區(qū)分外部狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)，使得程序在某種程度上來說更加復(fù)雜化了。

為了使對象可以共享，享元模式需要將享元對象的狀態(tài)外部化，而讀取外部狀態(tài)使得運行時間變長。

全文代碼：https://gitee.com/battcn/design-pattern/tree/master/Chapter9/battcn-flyweight

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