享元模式

享元模式（Flyweight Pattern）主要用於減少建立物件的數量，以減少記憶體佔用和提高效能。這種型別的設計模式屬於結構型模式，它提供了減少物件數量從而改善應用所需的物件結構的方式。

介紹

意圖：運用共享技術有效地支援大量細粒度的物件。

面向物件技術可以很好地解決一些靈活性或可擴充套件性問題，但在很多情況下需要在系統中增加類和物件的個數。當物件數量太多時，將導致執行代價過高，帶來效能下降等問題。享元模式正是為解決這一類問題而誕生的

在享元模式中可以共享的相同內容稱為 內部狀態(Intrinsic State)，而那些需要外部環境來設定的不能共享的內容稱為 外部狀態(Extrinsic State)，其中外部狀態和內部狀態是相互獨立的，外部狀態的變化不會引起內部狀態的變化。由於區分了內部狀態和外部狀態，因此可以通過設定不同的外部狀態使得相同的物件可以具有一些不同的特徵，而相同的內部狀態是可以共享的。也就是說，享元模式的本質是分離與共享 ： 分離變與不變，並且共享不變。把一個物件的狀態分成內部狀態和外部狀態，內部狀態即是不變的，外部狀態是變化的；然後通過共享不變的部分，達到減少物件數量並節約記憶體的目的。

享元模式的目的就是使用共享技術來實現大量細粒度物件的複用

主要解決：在有大量物件時，有可能會造成記憶體溢位，我們把其中共同的部分抽象出來，如果有相同的業務請求，直接返回在記憶體中已有的物件，避免重新建立。

何時使用：1、系統中有大量物件。 2、這些物件消耗大量記憶體。 3、這些物件的狀態大部分可以外部化。 4、這些物件可以按照內蘊狀態分為很多組，當把外蘊物件從物件中剔除出來時，每一組物件都可以用一個物件來代替。 5、系統不依賴於這些物件身份，這些物件是不可分辨的。

如何解決：用唯一標識碼判斷，如果在記憶體中有，則返回這個唯一標識碼所標識的物件。

關鍵程式碼：用 HashMap 儲存這些物件。

應用例項：1、JAVA 中的 String，如果有則返回，如果沒有則建立一個字串儲存在字串快取池裡面。 2、資料庫的資料池。

優點：大大減少物件的建立，降低系統的記憶體，使效率提高。

缺點：提高了系統的複雜度，需要分離出外部狀態和內部狀態，而且外部狀態具有固有化的性質，不應該隨著內部狀態的變化而變化，否則會造成系統的混亂。

使用場景：1、系統有大量相似物件。 2、需要緩衝池的場景。

注意事項：1、注意劃分外部狀態和內部狀態，否則可能會引起執行緒安全問題。 2、這些類必須有一個工廠物件加以控制。

享元模式：主要角色由享元工廠、抽象享元、具體享元類幾部分組成

模式所涉及的角色

　Flyweight

享元模式的核心在於享元工廠類，享元工廠類的作用在於提供一個用於儲存享元物件的享元池，使用者需要物件時，首先從享元池中獲取，如果享元池中不存在，則建立一個新的享元物件返回給使用者，並在享元池中儲存該新增物件。

實現

步驟 1

/*
抽象享元角色——抽象公共介面
 */
public abstract class Flyweight {

    public  abstract void State(String state);

}

步驟 2

/*
具體享元角色——實現其具體
 */
public class ConcreteFlyweight extends Flyweight{
    String realization;
    /*
      建構函式  內部狀態引數傳入
        */
    public ConcreteFlyweight(String start) {
        this.realization=start;
    }


    /*
    實現方法
     */
    @Override
    public void State(String state) {
        System.out.println("內部狀態:"+realization+"外部狀態:"+state);
    }


}

步驟 3

import java.util.HashMap;
/*
享元工廠角色——對享元角色進行建立及管理的
 */
public class FlyweightFactory  {
    private static final HashMap<String, ConcreteFlyweight> circleMap = new HashMap<>();

    public ConcreteFlyweight getRealizationFlyweight(String start) {
        ConcreteFlyweight circle = circleMap.get(start);

        if(circle==null) {
          circle=new ConcreteFlyweight(start);
          circleMap.put(start,circle);

        }

        return circle;
    }

}

步驟 4

/*
享元模式（Flyweight Pattern）
 */
public class FlyweightPatternDescription {

    public static  void main(String[] args) {
        FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();
        ConcreteFlyweight flyweight=factory.getRealizationFlyweight("成功");
        flyweight.State("成功狀態");
        flyweight=factory.getRealizationFlyweight("失敗");
        flyweight.State("失敗狀態");

        flyweight=factory.getRealizationFlyweight("成功");
        flyweight.State("已成功");
    }
}

結果：
內部狀態:成功外部狀態:成功狀態
內部狀態:失敗外部狀態:失敗狀態
內部狀態:成功外部狀態:已成功