摘要：類圖相關(guān)的設(shè)計(jì)模式享元模式和代理模式當(dāng)代理模式消耗性能比較大的時(shí)候，就可以用享元模式享元模式和單例模式容器單例，享元模式就是復(fù)用對象的思想。源碼中的享元模式源碼地址享元模式參考慕課網(wǎng)設(shè)計(jì)模式精講設(shè)計(jì)模式讀書筆記享元模式

定義：提供了減少對象數(shù)量從而改善應(yīng)用所需的對象結(jié)構(gòu)的方法，系統(tǒng)使用少量對象,而且這些都比較相似，狀態(tài)變化小，可以實(shí)現(xiàn)對象的多次復(fù)用。

運(yùn)用共享技術(shù)有效地支持大量細(xì)粒度的對象

類型：結(jié)構(gòu)型

享元模式的兩個(gè)狀態(tài)：

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

外部狀態(tài)：隨著環(huán)境的改變而改變，不能夠共享的狀態(tài)就是外部狀態(tài)。

由于享元模式區(qū)分了內(nèi)部狀態(tài)和外部狀態(tài)，所以我們可以通過設(shè)置不同的外部狀態(tài)使得相同的對象可以具備一些不同的特性，而內(nèi)部狀態(tài)設(shè)置為相同部分。在我們的程序設(shè)計(jì)過程中，我們可能會需要大量的細(xì)粒度對象來表示對象，如果這些對象除了幾個(gè)參數(shù)不同外其他部分都相同，這個(gè)時(shí)候我們就可以利用享元模式來大大減少應(yīng)用程序當(dāng)中的對象。如何利用享元模式呢？這里我們只需要將他們少部分的不同的部分當(dāng)做參數(shù)移動到類實(shí)例的外部去，然后再方法調(diào)用的時(shí)候?qū)⑺麄儌鬟f過來就可以了。這里也就說明了一點(diǎn)：內(nèi)部狀態(tài)存儲于享元對象內(nèi)部，而外部狀態(tài)則應(yīng)該由客戶端來考慮。

UML類圖

Java實(shí)現(xiàn)

/**
 * 享元對象接口
 */
public interface Flyweight {
    void operation(String extrinsicState);
}

/**
 * 享元對象工廠類，享元類
 */
public final class FlyweightFactory {

    /**
     * 享元類容器
     */
    private static Map flyweights = new HashMap<>();

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

    public static int size () {
        return flyweights.size();
    }
}

/**
 * 可以被共享的對象
 */
public class ConcreteFlyweight implements Flyweight{

    private String intrinsicState;

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

    @Override
    public void operation(String extrinsicState) {
        System.out.println(this.intrinsicState);
        System.out.println(extrinsicState);
    }
}


/**
 * 不被共享的對象
 */
public class UnsharedConcreteFlyweight implements Flyweight {

    private String allState;

    public UnsharedConcreteFlyweight(String allState) {
        this.allState = allState;
    }

    @Override
    public void operation(String extrinsicState) {
        System.out.println(this.allState);
        System.out.println(extrinsicState);
    }
}

測試與應(yīng)用類

/**
 * 應(yīng)用與測試
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        Stream.of("1", "1", "2", "2", "3").forEach(key -> {
            Flyweight flyweight = FlyweightFactory.getFlyweight(key);
            flyweight.operation("測試" + key);
        });

        System.out.println("size: " + FlyweightFactory.size());
    }
}

輸出結(jié)果

1---:測試1
1---:測試1
2---:測試2
2---:測試2
3---:測試3
size: 3

享元模式角色介紹

Flyweight: 抽象享元類。所有具體享元類的超類或者接口，通過這個(gè)接口，F(xiàn)lyweight可以接受并作用于外部專題。

ConcreteFlyweight: 具體享元類。指定內(nèi)部狀態(tài)，為內(nèi)部狀態(tài)增加存儲空間。

UnsharedConcreteFlyweight: 非共享具體享元類。指出那些不需要共享的Flyweight子類。

FlyweightFactory: 享元工廠類。用來創(chuàng)建并管理Flyweight對象，它主要用來確保合理地共享Flyweight，當(dāng)用戶請求一個(gè)Flyweight時(shí)，F(xiàn)lyweightFactory就會提供一個(gè)已經(jīng)創(chuàng)建的Flyweight對象或者新建一個(gè)（如果不存在）。

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(gè)用于存儲享元對象的享元池，用戶需要對象時(shí)，首先從享元池中獲取，如果享元池中不存在，則創(chuàng)建一個(gè)新的享元對象返回給用戶，并在享元池中保存該新增對象。

如果一個(gè)系統(tǒng)中存在大量的相同或者相似的對象，由于這類對象的大量使用，會造成系統(tǒng)內(nèi)存的耗費(fèi)，可以使用享元模式緩沖池來減少系統(tǒng)中對象的數(shù)量。

對象的大部分狀態(tài)都可以外部化，可以將這些外部狀態(tài)傳入對象中。

常常應(yīng)用于系統(tǒng)底層的開發(fā)，以便解決系統(tǒng)的性能問題。

減少對象的創(chuàng)建，降低內(nèi)存中對象的數(shù)量，降低系統(tǒng)的內(nèi)存，提高效率。

減少內(nèi)存之外的其他資源占用。

由于享元模式需要區(qū)分外部狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)，使得應(yīng)用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(yùn)行時(shí)間變長。

需要關(guān)注內(nèi)/外部狀態(tài)，關(guān)注線程安全問題。

假設(shè)一個(gè)公司中的每個(gè)部門的部門經(jīng)理都要進(jìn)行匯報(bào)不止一次

Java實(shí)現(xiàn)

/**
 * 員工接口
 */
public interface Employee {
    void report();
}

/**
 * 員工工廠
 */
public class EmployeeFactory {

    private static final Map  EMPLOYEE_MAP = new HashMap<>();

    public static Employee getManager(String department) {
        Manager manager = (Manager) EMPLOYEE_MAP.get(department);

        if (manager == null) {
            manager = new Manager(department);
            System.out.println("創(chuàng)建部門經(jīng)理：" + department);
            String reportContent = department + "部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。";
            manager.setReportContent(reportContent);
            System.out.println("創(chuàng)建報(bào)告： " + reportContent);
            EMPLOYEE_MAP.put(department, manager);
        }
        return manager;
    }
}

/**
 * 部門經(jīng)理
 */
public class Manager implements Employee {
    /**
     * 內(nèi)部狀態(tài)
     */
    private String title = "部門經(jīng)理";

    /**
     * 外部狀態(tài)，需要在應(yīng)用層引入，就是外部狀態(tài)
     */
    private String department;

    private String reportContent;

    public Manager(String department) {
        this.department = department;
    }

    public void setReportContent(String reportContent) {
        this.reportContent = reportContent;
    }

    @Override
    public void report() {
        System.out.println(reportContent);
    }

}

測試與應(yīng)用

/**
 * 測試與應(yīng)用
 */
public class Test {

    private static final String[] departments = {"RD", "QA", "PM", "BD"};

    /**
     * 要注意線程安全的問題
     */
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 10; i ++) {
            String department = departments[(int) (Math.random() * departments.length)];
            Manager manager = (Manager) EmployeeFactory.getManager(department);
            manager.report();
        }

        System.out.println(EmployeeFactory.size());
    }
}

輸出結(jié)果

創(chuàng)建部門經(jīng)理：BD
創(chuàng)建報(bào)告： BD部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
BD部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
創(chuàng)建部門經(jīng)理：PM
創(chuàng)建報(bào)告： PM部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
PM部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
創(chuàng)建部門經(jīng)理：QA
創(chuàng)建報(bào)告： QA部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
QA部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
QA部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
QA部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
BD部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
PM部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
創(chuàng)建部門經(jīng)理：RD
創(chuàng)建報(bào)告： RD部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
RD部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
PM部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
PM部門匯報(bào)：此次報(bào)告內(nèi)容是。。。
4

UML類圖

享元模式和代理模式：當(dāng)代理模式消耗性能比較大的時(shí)候，就可以用享元模式

享元模式和單例模式：容器單例，享元模式就是復(fù)用對象的思想。

JDK： Integer.valueOf(), --IntegerCache

Tomcat: GenericObjectPoolConfig, GenericKeyedPoolConfig

享元模式: https://github.com/sigmako/design-pattern/tree/master/fiyweight

慕課網(wǎng)設(shè)計(jì)模式精講: https://coding.imooc.com/class/270.html

設(shè)計(jì)模式讀書筆記----享元模式: https://www.cnblogs.com/chenssy/p/3330555.html