享元模式介绍（含案例代码）

学习目标：

了解享元模式

学习内容：

享元模式（Flyweight Pattern）是一种结构型设计模式，旨在减少创建对象的数量，以节省内存和提高性能。这个模式通过共享尽可能多的细节来有效地支持大量细粒度对象。

享元模式的基本思想

享元模式通过将多个对象的共享部分提取出来，只保留它们之间的差异，从而减少内存的使用。这种共享的部分称为“享元”（Flyweight），而不共享的部分则称为“非享元状态”。

享元模式的结构

享元接口（Flyweight Interface）：定义了享元对象的方法，可以接收并作用于外部状态。
具体享元类（Concrete Flyweight Class）：实现享元接口，并且存储对象的内部状态。具体享元对象是可以共享的。
非共享具体享元类（Unshared Concrete Flyweight Class）：并非所有的具体享元对象都可以共享，非共享具体享元类就是那些不需要共享的类。
享元工厂（Flyweight Factory）：负责创建和管理享元对象，确保合理地共享享元对象。工厂类通过一个存储已经创建的享元对象的池来维护这些对象。

享元模式的实现

享元模式的实现可以分为两个状态：内部状态和外部状态。内部状态是存储在享元对象内部的共享状态，不会随环境改变而改变；外部状态是随环境改变的不可共享状态，必须由客户端自行维护。

示例代码

// 享元接口
public interface Flyweight {void operation(String externalState);
}// 具体享元类
public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {private String intrinsicState;public ConcreteFlyweight(String intrinsicState) {this.intrinsicState = intrinsicState;}@Overridepublic void operation(String externalState) {System.out.println("Intrinsic State = " + intrinsicState + ", External State = " + externalState);}
}// 享元工厂
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class FlyweightFactory {private Map<String, Flyweight> flyweights = new HashMap<>();public Flyweight getFlyweight(String key) {if (!flyweights.containsKey(key)) {flyweights.put(key, new ConcreteFlyweight(key));}return flyweights.get(key);}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();Flyweight flyweight1 = factory.getFlyweight("A");flyweight1.operation("First Call");Flyweight flyweight2 = factory.getFlyweight("A");flyweight2.operation("Second Call");Flyweight flyweight3 = factory.getFlyweight("B");flyweight3.operation("Third Call");}
}