设计模式之享元模式(结构型)

模式定义

享元模式(Flyweight Pattern)就是通过共享技术实现大量细粒度对象的复用。享元模式是通过细粒度对象的共享，所以也可以说享元模式是一种轻量级模式。按照Gof模式分类，享元模式属于对象结构型模式。

模式解释

• 可以共享的内容称为内部状态(Intrinsic State)，需要外部环境设置的不能共享的内容称为外部状态(Extrinsic State)。享元模式需要创建一个享元工厂负责维护享元池(Flyweight Pool)，享元池用于存储具有相同内部状态的享元对象。

• 享元模式中共享的仅仅是享元对象，外部状态是需要通过环境类设置的，在实际使用中，能共享的内部状态不是很多的，所以设计享元对象是比较小的，也就是细粒度对象，所以说享元模式就是通过共享技术实现大量细粒度对象的复用

• 创建大量对象会一定程度影响系统性能，不方便程序阅读，使用享元模式可以减少对象使用。

模式角色

享元模式包括下面角色

• Flyweight：抽象享元类

• ConcreteFlyweight：具体享元类

• UnsharedConcreteFlyweight：非分享具体享元类

• FlyweightFactory：享元工厂类

享元模式的核心在享元工厂类，享元工厂类的作用在与维护享元池，需要什么对象，可以从享元池获取

典型例子

例子来自：《设计模式》一书

public class Flyweight
{
        //内部状态作为成员属性
	private String intrinsicState;
	
	public Flyweight(String intrinsicState)
	{
		this.intrinsicState = intrinsicState;
	}
	
	public void operation(String extrinsicState)
	{
		......
	}	
}

public class FlyweightFactory
{
	private HashMap flyweights = new HashMap();
	
	public Flyweight getFlyweight(String key)
	{
		if(flyweights.containsKey(key))
		{
		   //享元池有对象，直接获取
			return (Flyweight)flyweights.get(key);
		}
		else
		{
		    //创建具体的享元对象，存储在享元池
			Flyweight fw = new ConcreteFlyweight();
			flyweights.put(key,fw);
			return fw;
		}
	}
} 

模式应用

• JDK类库中的String类使用了享元模式
  ...

模式分类

享元模式分为单存享元模式和复合享元模式

• 单纯享元模式：在单纯享元模式中不存在非共享具体单元，所有的具体享元类对象都是可以共享的。
• 复合享元模式：通过复合模式将单纯享元模式进行组合，形成复合享元对象