浅谈Java设计模式——享元模式(Flyweight)

一、概述

        运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。在一个系统中对象会使得内存占用过多，特别是那些大量重复的对象，这就是对系统资源的极大浪费。享元模式对对象的重用提供了一种解决方案，它使用共享技术对相同或者相似对象实现重用。享元模式就是运行共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。系统使用少量对象,而且这些都比较相似，状态变化小，可以实现对象的多次复用。这里有一点要注意：享元模式要求能够共享的对象必须是细粒度对象。享元模式通过共享技术使得系统中的对象个数大大减少了，同时享元模式使用了内部状态和外部状态，同时外部状态相对独立，不会影响到内部状态，所以享元模式能够使得享元对象在不同的环境下被共享。同时正是分为了内部状态和外部状态，享元模式会使得系统变得更加复杂，同时也会导致读取外部状态所消耗的时间过长。

二、使用场景

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.应用程序不依赖于对象标识。由于Flyweight对象可以被共享，对于概念上明显有别的对象，标识测试将返回真值

三、参与者

1.Flyweight 描述一个接口，通过这个接口flyweight可以接受并作用于外部状态。 

2.ConcreteFlyweight 实现Flyweight接口，并为内部状态（如果有的话）增加存储空间。 ConcreteFlyweight对象必须是可共享的。它所存                                    储的状态必须是内部的；即，它必须独立于ConcreteFlyweight对象的场景。

3.UnsharedConcreteFlyweight 并非所有的Flyweight子类都需要被共享。Flyweight接口使共享成为可能，但它并不强制共享。 在                                                                  Flyweight对象结构的某些层次，UnsharedConcreteFlyweight对象通常将ConcreteFlyweight对象作为子节                                                    点。

4.FlyweightFactory 创建并管理flyweight对象。 确保合理地共享flyweight。当用户请求一个flyweight时，FlyweightFactory对象提供一个已                                 创建的实例或者创建一个（如果不存在的话）。

四、类图

五、示例代码

1.Bean

/**
 * Bean
 * @author zhipeng_Tong
 */
public class User {
    private String name;

    public User(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

2.Flyweight

/**
 * Flyweight接口: WebSite
 * @author zhipeng_Tong
 */
public abstract class WebSite {
    public abstract void use(User user);
}

3.ConcreteFlyweight

/**
 * ConcreteFlyweight
 * @author zhipeng_Tong
 */
public class ConcreteWebSite extends WebSite {
    private String name;

    public ConcreteWebSite(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void use(User user) {
        System.out.println(String.format("网站分类：%s, 用户：%s", name, user.getName()));
    }
}

4.UnsharedConcreteFlyweight 暂时不定义

5.FlyweightFactory

/**
 * FlywightFactory
 * @author zhipeng_Tong
 */
public class WebSiteFactory {
    private HashMap<String, WebSite> map = new HashMap<>();

    public WebSite getWebSiteCategory(String key) {
        WebSite webSite;
        if ((webSite = map.get(key)) == null)
            map.put(key, (webSite = new ConcreteWebSite(key)));

        return webSite;
    }

    public int getWebSiteCount() {
        return map.size();
    }
}

6.测试代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        WebSiteFactory factory = new WebSiteFactory();

        WebSite fx = factory.getWebSiteCategory("产品展示");
        fx.use(new User("小明"));

        WebSite fy = factory.getWebSiteCategory("产品展示");
        fx.use(new User("大明"));

        WebSite fl = factory.getWebSiteCategory("博客");
        fx.use(new User("哆啦A梦"));

        System.out.println(String.format("网站总数：%s", factory.getWebSiteCount()));
    }
}

运行结果

网站分类：产品展示, 用户：小明
网站分类：产品展示, 用户：大明
网站分类：产品展示, 用户：哆啦A梦
网站总数：2