享元模式(Flyweight Pattern)：運(yùn)用共享技術(shù)有效地支持大量細(xì)粒度對(duì)象的復(fù)用。系統(tǒng)只使用少量的對(duì)象，而這些對(duì)象都很相似，狀態(tài)變化很小龙宏，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)象的多次復(fù)用。由于享元模式要求能夠共享的對(duì)象必須是細(xì)粒度對(duì)象伤疙，因此它又稱為輕量級(jí)模式银酗，它是一種對(duì)象結(jié)構(gòu)型模式。

享元模式從字面上翻譯是“蠅量級(jí)模式”徒像，其實(shí)并不太好理解黍特。這個(gè)模式的作用就是在一個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中有很多很多的對(duì)象，而這些對(duì)象很相似锯蛀，有細(xì)微地方不同灭衷，單數(shù)數(shù)量太大，影響系統(tǒng)性能旁涤，為了避免系統(tǒng)中出現(xiàn)大量相同或相似的對(duì)象翔曲，同時(shí)又不影響客戶端程序通過(guò)面向?qū)ο蟮姆绞綄?duì)這些對(duì)象進(jìn)行操作，享元模式橫空出世拭抬。

好比一個(gè)系統(tǒng)里面的字符，有非常之多侵蒙，每個(gè)字符在顯示的時(shí)候有的顏色不一樣造虎，有的大小不一樣，有的字體不一樣纷闺，享元模式通過(guò)共享技術(shù)實(shí)現(xiàn)相同或相似對(duì)象的重用算凿，在邏輯上每一個(gè)出現(xiàn)的字符都有一個(gè)對(duì)象與之對(duì)應(yīng)，然而在物理上它們卻共享同一個(gè)享元對(duì)象犁功，這個(gè)對(duì)象可以出現(xiàn)在一個(gè)字符串的不同地方氓轰，相同的字符對(duì)象都指向同一個(gè)實(shí)例。而享元模式里面一個(gè)重要的地方是享元池浸卦，里面裝滿了各種享元對(duì)象署鸡。這里可以看出享元模式的“享”是共享，“元”代表公共對(duì)象的最原始的狀態(tài)限嫌。

先來(lái)看下享元模式的類圖：

• Flyweight（抽象享元類）：通常是一個(gè)接口或抽象類靴庆，在抽象享元類中聲明了具體享元類公共的方法，這些方法可以向外界提供享元對(duì)象的內(nèi)部數(shù)據(jù)（內(nèi)部狀態(tài)）怒医，同時(shí)也可以通過(guò)這些方法來(lái)設(shè)置外部數(shù)據(jù)（外部狀態(tài)）炉抒。
• ConcreteFlyweight（具體享元類）：它實(shí)現(xiàn)了抽象享元類，其實(shí)例稱為享元對(duì)象稚叹；在具體享元類中為內(nèi)部狀態(tài)提供了存儲(chǔ)空間焰薄。通常我們可以結(jié)合單例模式來(lái)設(shè)計(jì)具體享元類拿诸，為每一個(gè)具體享元類提供唯一的享元對(duì)象。
• UnsharedConcreteFlyweight（非共享具體享元類）：并不是所有的抽象享元類的子類都需要被共享塞茅，不能被共享的子類可設(shè)計(jì)為非共享具體享元類亩码；當(dāng)需要一個(gè)非共享具體享元類的對(duì)象時(shí)可以直接通過(guò)實(shí)例化創(chuàng)建。
• FlyweightFactory（享元工廠類）：享元工廠類用于創(chuàng)建并管理享元對(duì)象凡桥，它針對(duì)抽象享元類編程蟀伸，將各種類型的具體享元對(duì)象存儲(chǔ)在一個(gè)享元池中，享元池一般設(shè)計(jì)為一個(gè)存儲(chǔ)“鍵值對(duì)”的集合（也可以是其他類型的集合）缅刽，可以結(jié)合工廠模式進(jìn)行設(shè)計(jì)啊掏；當(dāng)用戶請(qǐng)求一個(gè)具體享元對(duì)象時(shí)，享元工廠提供一個(gè)存儲(chǔ)在享元池中已創(chuàng)建的實(shí)例或者創(chuàng)建一個(gè)新的實(shí)例（如果不存在的話）衰猛，返回新創(chuàng)建的實(shí)例并將其存儲(chǔ)在享元池中迟蜜。

代碼實(shí)現(xiàn)下：
享元模式的抽象接口

public abstract class Flyweight {
    public abstract void operation(String state);
}

具體的享元類

public class ConcreteFlyweight extends Flyweight{

    private Character intrinsicState=null;
    
    //構(gòu)造函數(shù)，設(shè)置內(nèi)部狀態(tài)
    public ConcreteFlyweight(Character intrinsicState) {
        this.intrinsicState=intrinsicState;
    }
    
    //外部狀態(tài)作為參數(shù)進(jìn)入方法
    @Override
    public void operation(String extrinsicState) {
        System.out.println("內(nèi)部狀態(tài)是："+intrinsicState);
        System.out.println("外部狀態(tài)是："+ extrinsicState);
    }

}

不需要共享的情況啡省，有時(shí)候就是需要在內(nèi)存里面新增一個(gè)

public class UnsharedConcreteFlyweight extends Flyweight{

    @Override
    public void operation(String extrinsicstate) {
        System.out.println("不共享的具體狀態(tài):"+extrinsicstate);
    }
}

接下來(lái)是享元模式的工廠娜睛，負(fù)責(zé)整合這些“元”,由一個(gè) Hash 表進(jìn)行管理，在構(gòu)造的時(shí)候沒(méi)有把不共享的“元”增加進(jìn)去卦睹，當(dāng)然也可以進(jìn)行判斷畦戒。

public class FlyweightFactory {

    private HashMap<String,Flyweight> characters=new HashMap<String,Flyweight>();
    public FlyweightFactory() {
        characters.put("A", new ConcreteFlyweight('a'));
        characters.put("B", new ConcreteFlyweight('b'));
        characters.put("C", new ConcreteFlyweight('c'));
    }
    
    public Flyweight getFlyweight(String key){
        return characters.get(key);
    }
    
}

Client 端將通過(guò)工廠從里面獲取，工廠一般可以做成單例结序，確保系統(tǒng)范圍只有一個(gè)享元工廠障斋。

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        FlyweightFactory factory=new FlyweightFactory();
        Flyweight a1=factory.getFlyweight("A");
        a1.operation("StateA1");
        
        Flyweight a2=factory.getFlyweight("A");
        a2.operation("StateA2");
        
        Flyweight b=factory.getFlyweight("B");
        b.operation("StateB");

    }

}

看下結(jié)果：

內(nèi)部狀態(tài)是：a
外部狀態(tài)是：StateA1
內(nèi)部狀態(tài)是：a
外部狀態(tài)是：StateA2
內(nèi)部狀態(tài)是：b
外部狀態(tài)是：StateB

擴(kuò)展：有的時(shí)候需要把幾個(gè) Flyweight 組合為一個(gè)，這就出現(xiàn)了具體復(fù)合享元角色徐鹤，他是有一些單個(gè)的享元角色組合而成垃环，提供一個(gè)集合進(jìn)行管理，當(dāng)然也繼承抽象的享元角色返敬，也有 operation()方法遂庄，這個(gè)方法的唯一參數(shù)代表復(fù)合對(duì)象的外部狀態(tài)，而且這個(gè)外部狀態(tài)和內(nèi)部包括的小享元的外部狀態(tài)一致劲赠，內(nèi)部狀態(tài)不一定一樣涛目。由于內(nèi)部狀態(tài)會(huì)改變，所以也是不能共享的凛澎。

優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

享元模式的主要優(yōu)點(diǎn)如下：
(1) 可以極大減少內(nèi)存中對(duì)象的數(shù)量泌绣，使得相同或相似對(duì)象在內(nèi)存中只保存一份，從而可以節(jié)約系統(tǒng)資源预厌，提高系統(tǒng)性能阿迈。
(2) 享元模式的外部狀態(tài)相對(duì)獨(dú)立，而且不會(huì)影響其內(nèi)部狀態(tài)轧叽，從而使得享元對(duì)象可以在不同的環(huán)境中被共享苗沧。

享元模式的主要缺點(diǎn)如下：
(1) 享元模式使得系統(tǒng)變得復(fù)雜刊棕，需要分離出內(nèi)部狀態(tài)和外部狀態(tài)，這使得程序的邏輯復(fù)雜化待逞。
(2) 為了使對(duì)象可以共享甥角，享元模式需要將享元對(duì)象的部分狀態(tài)外部化，而讀取外部狀態(tài)將使得運(yùn)行時(shí)間變長(zhǎng)识樱。

該模式使用頻率不高嗤无，場(chǎng)合不多，在以下情況下可以考慮使用享元模式：
(1) 一個(gè)系統(tǒng)有大量相同或者相似的對(duì)象怜庸，造成內(nèi)存的大量耗費(fèi)当犯。
(2) 對(duì)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(duì)象中割疾。
(3) 在使用享元模式時(shí)需要維護(hù)一個(gè)存儲(chǔ)享元對(duì)象的享元池嚎卫，而這需要耗費(fèi)一定的系統(tǒng)資源，因此宏榕，應(yīng)當(dāng)在需要多次重復(fù)使用享元對(duì)象時(shí)才值得使用享元模式拓诸。