享元模式（FlyWeight）
享元模式主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。
核心：
享元模式以共享的方式高效地支持大量细粒度对象的重用。
享元模式能够做到共享的关键是区分了内部状态和外部状态
- 内部状态：可以共享，不会随环境变化而变化。
- 外部状态：不可以共享，会随环境变化而变化。
场景：
内存属于稀缺资源，不能随便浪费。如果有很多个完全相同或相似的对象，我们可以通过享元模式，节省内存。
享元模式实现：
FlyWeightFactory享元工厂类
- 创建并管理享元对象，享元池一般设计成键值对。
FlyWeight抽象享元类
- 通常是一个接口或抽象类，声明公共方法，这些方法可以向外界提供对象的内部状态，设置外部状态。
ConcreteFlyWeight具体享元类
- 为内部状态提供成员变量进行存储
UnsharedConcreteFlyWeight非共享享元类
- 不能被共享的子类可以设计成非共享享元类
案例：比如围棋的设计，围棋的棋子具体颜色，形状，大小，位置的属性，其中棋子的颜色，形状，大小都是属于可以共享的，称为内部状态。而位置，是不能共享的，称为外部状态。
FlyWeightFactory享元工厂类
package com.kevin.结构型模式.享元模式.flyweight;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* @author kevin
* @version 1.0
* @description FlyWeightFactory享元工厂类，创建并管理享元对象
* @createDate 2019/3/3
*/
public class ChessFlyWeightFactory {
// 享元池
private static Map<String,ChessFlyWeight> map = new HashMap<String,ChessFlyWeight>();
public static ChessFlyWeight getChess(String color){
if(map.get(color) != null){
return map.get(color);
}else {
ChessFlyWeight cfw = new ConcreteChess(color);
map.put(color,cfw);
return cfw;
}
}
}
FlyWeight抽象享元类
// FlyWeight抽象享元类，声明公共方法
public interface ChessFlyWeight {
void setColor(String c);
String getColor();
void display(Coordinate c);
}内部状态
// ConcreteFlyWeight具体享元类，内部状态
class ConcreteChess implements ChessFlyWeight {
private String color;
private String size;
public ConcreteChess(String color) {
this.color = color;
}
@Override
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
@Override
public String getColor() {
return color;
}
@Override
public void display(Coordinate c) {
System.out.println("棋子颜色: "+color);
System.out.println("棋子位置: "+c.getX()+"---"+c.getY());
}
}外部状态
package com.kevin.结构型模式.享元模式.flyweight;
/**
* @author kevin
* @version 1.0
* @description UnSharedConcreteFlyWeight非共享享元类，外部状态，不能被共享的子类
* @createDate 2019/3/2
*/
public class Coordinate {
private int x,y;
public Coordinate(int x, int y){
this.x = x;
this.y = y;
}
public int getX() {
return x;
}
public void setX(int x) {
this.x = x;
}
public int getY() {
return y;
}
public void setY(int y) {
this.y = y;
}
}
测试享元模式
package com.kevin.结构型模式.享元模式.flyweight;
/**
* @author kevin
* @version 1.0
* @description 测试享元模式
* @createDate 2019/1/18
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 颜色是内部状态，使用的是同一个对象
ChessFlyWeight chess1 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
ChessFlyWeight chess2 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
System.out.println("同一个对象: " + (chess1 == chess2));
System.out.println("增加外部状态的处理...");
chess1.display(new Coordinate(10,10));
chess2.display(new Coordinate(20,20));
}
}
享元模式UML类图
享元模式在开发中的应用场景：
享元模式由于其共享的特性，可以在任何“池”中操作。比如线程池，数据库连接池。
String类的设计也是使用享元模式
优点：
- 极大减少内存中对象的数量
- 相同或相似对象内存中只存一份，极大的节约资源，提高系统性能
- 外部状态相对独立，不影响内部状态
缺点：
- 模式比较复杂，使程序逻辑复杂化
- 为了节省内存，共享了内部状态，分离出外部状态，而读取外部状态使运行时间变长。用时间换取了空间