享元模式 - 结构型模式

模式类型：

    Flyweight   享元模式 - 结构型模式 

意图：
    The intent of this pattern is to use sharing to support a large number of objects that have part of their internal state in common where the other part of state can vary.
    运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象.
    
概述:
    享元模式的作用在于节省内存开销，对于系统内存在的大量相似的对象，通过享元的设计方式，可以提取出可共享的部分，将其只保留一份进而节省大量的内存开销。

    并不是所有的对象都适合进行享元设计，它要求对象具有可共享的特征，这些可共享的特征可以做享元设计，对象的可共享特征比例越大，进行享元设计后节省的内存越多。
    注意，对象的不可共享特征不能计入享元设计，所以需要仔细判断区分对象的可共享特征与不可共享特征。

    享元模式的本质是：分离和共享。分离的是对象状态中变与不变的部分，共享的是对象中不变的部分。享元模式的关键之处就是在于分离变与不变，把不变的部分作为享元对象的内部状态，把变化的部分作为外部状态，这样享元对象就可以达到共享的目的，从而减少对象数量，节约内存空间。
    
角色：
    1、抽象享元（Flyweight）角色：享元接口，通过这个接口可以接收并作用于外部状态。通过这个接口传入外部的状态，在享元对象的方法处理中可能会使用这些外部状态数据。
    2、具体享元（ConcreteFlyweight）角色：具体的享元对象，必须是共享的，需要封装Flyweight的内部状态。
    3、非共享的具体享元（UnsharedConcreteFlyweight）角色：非共享的具体享元对象，并不是所有的Flyweight对象都需要共享，非共享的享元对象通常是对共享享元对象的组合对象。
    4、享元工厂（FlyweightFactory）角色：享元工厂，主要用来创建并管理共享的享元对象，并对外提供访问共享享元对象的接口。
    5、客户端（Client）角色：享元客户端，主要的工作是维持一个对享元对象的引用，计算或存储享元对象的外部状态，也可以访问共享和非共享的享元对象。

模式的应用场景：
    1 一个应用程序使用了大量的对象
    2 完全由于使用大量的对象,造成很大的存储开销 
    3 对象的大多数状态都可变为外部状态
    4 如果删除对象的外部状态,那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象
    5 应用程序不依赖对象标识.由于Flyweight对象可以被共享,对于概念明显有别的想对象,标识测试将返回真值.

结构图:

 

模式的优缺点：

代码：
网上的实例都差不多，这里还有一个外国网站的（和下面的实例差不多）：http://www.tutorialspoint.com/design_pattern/flyweight_pattern.htm

import java.util.HashMap;  import java.util.Map;  class ServiceContext {  private int tableIndex;  private String customerName;  public ServiceContext(int tableIndex, String customerName) {  this.tableIndex = tableIndex;  this.customerName = customerName;  }  public int getTableIndex() {  return tableIndex;  }  public String getCustomerName() {  return customerName;  }  }  interface Drink {  void provideService(ServiceContext serviceContext);  }  class Coffee implements Drink {  public Coffee() {  System.out.println("Coffee is created.");  }  @Override  public void provideService(ServiceContext serviceContext) {  System.out.println("Coffee is serving for table " + serviceContext.getTableIndex() + " customer " + serviceContext.getCustomerName());  }  }  class Tea implements Drink {  public Tea() {  System.out.println("Drink is created.");  }  @Override  public void provideService(ServiceContext serviceContext) {  System.out.println("Drink is serving for table " + serviceContext.getTableIndex() + " customer " + serviceContext.getCustomerName());  }  }  class Water implements Drink {  public Water() {  System.out.println("Water is created.");  }  @Override  public void provideService(ServiceContext serviceContext) {  System.out.println("Water is serving for table " + serviceContext.getTableIndex() + " customer " + serviceContext.getCustomerName());  }  }  class DrinkFactory {  private Map<String, Drink> drinks = new HashMap<>();  public Drink createDrink(String type) {  Drink drink = drinks.get(type);  if (drink == null) {  // 以下可以考虑抽象工厂模式实现以符合开闭原则，也可以使用反射  if (type.equals("Water")) {  drink = new Water();  } else if (type.equals("Tea")) {  drink = new Tea();  } else if (type.equals("Coffee")) {  drink = new Coffee();  }  drinks.put(type, drink);  }  return drink;  }  }  public class WaiterTest {  public static void main(String[] args) {  String[] types = {"Water", "Tea", "Coffee"};  DrinkFactory drinkFactory = new DrinkFactory();  for (int i = 1; i <= 9; i++) {  Drink drink = drinkFactory.createDrink(types[i % 3]);// Drink 可共享特征 在 DrinkFactory 内部实现享元  ServiceContext serviceContext = new ServiceContext(i, "Sir" + i);// 服务细节为不可共享特征，不能享元  drink.provideService(serviceContext);//外部特征，不可共享特征，保证调用过程不会影响下次调用。  
            }  }  }  

输出：

Drink is created.  
Drink is serving for table 1 customer Sir1  
Coffee is created.  
Coffee is serving for table 2 customer Sir2  
Water is created.  
Water is serving for table 3 customer Sir3  
Drink is serving for table 4 customer Sir4  
Coffee is serving for table 5 customer Sir5  
Water is serving for table 6 customer Sir6  
Drink is serving for table 7 customer Sir7  
Coffee is serving for table 8 customer Sir8  
Water is serving for table 9 customer Sir9

可以看出：在9次的服务过程中，饮品只创建了三次，一种饮品都仅仅创建了一次，减小了很多内存开销，服务可以很好的进行。
这就是享元模式的精髓，但务必注意区分出可共享与不可共享部分，保证不可共享部分在使用之后不会影响下次使用，即不会改变可共享部分。

相关模式：
    享元模式与单例模式：两者可以组合使用。享元模式中的享元工厂完全可以实现为单例，另外，享元工厂中缓存的享元对象，都是单例实例，可以看成是单例模式的一种变形控制，在享元工厂中来单例享元对象。
    享元模式与组合模式：两者可以组合使用。在享元模式中，存在不需要共享软件的享元实现，这些不需要共享的享元通常是对共享的享元对象的组合对象。换句话来说，就是通过将将两种模式组合使用，可以实现更复杂的对象层次结构。
    享元模式与状态模式：两者可以组合使用。可以使用享元模式来共享状态模式中的状态对象。通常在状态模式中，会存在数量很大的，细粒度的状态对象，而且它们基本上可以重复使用的，都是用来处理某一个固定的状态的，它们需要的数据通常都是由上下文传入，也就是变化部分都被分离出去呢，所以可以用享元模式来实现这些状态对象呢。
    享元模式与策略模式：两者可以组合使用。也可以使用享元来实现策略模式中的策略对象。和状态模式一样，策略模式中也存在大量细粒度的策略对象，它们需要的数据同样也是从上下文传入的，因而可以通过享元模式来实现这些策略对象。

 

所有模式：
     创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
    行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
    补充模式：空对象模式

 

原文地址：https://blog.csdn.net/paincupid/article/details/46896653