简介

享元模式（Flyweight Pattern）也叫蝇量模式。

• 运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
• 常用于系统底层开发，解决系统的性能问题。像数据库连接池，里面都是创建好的连接对象，在这些连接对象中有我们需要的则直接拿来用，避免重新创建，如果没有我们需要的，则创建一个。
• 享元模式能够解决重复对象的内存浪费的问题， 当系统中有大量相似对象，需要缓冲池时。不需总是创建新对象，可以从缓冲池里拿。这样可以降低系统内存，同时提高效率。
• 享元模式经典的应用场景就是池技术了，String 常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式的应用，享元模式是池技术的重要实现方式。

FlyWeight 是抽象的享元角色，他是产品的抽象类，同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现。

ConcreteFlyWeight 是具体的享元角色，是具体的产品类，实现抽象角色定义相关业务。

UnSharedConcreteFlyWeight 是不可共享的角色，一般不会出现在享元工厂。

享元模式提出了两个要求，细粒度和共享对象。即将对象的信息分为两个部分：内部状态和外部状态。

内部状态指对象共享出来的信息，存储在享元对象内部且不会随环境的改变而改变

外部状态指对象得以依赖的一个标记，是随环境改变而改变的、不可共享的状态。

举个例子：围棋理论上有 361 个空位可以放棋子，每盘棋都有可能有两三百个棋子对 象产生，因为内存空间有限，一台服务器很难支持更多的玩家玩围棋游戏，如果用 享元模式来处理棋子，那么棋子对象就可以减少到只有两个实例，这样就很好的解 决了对象的开销问题。

比如围棋、五子棋、跳棋，它们都有大量的棋子对象，围棋和五子棋只有黑白两色，跳棋颜色多一 点，所以棋子颜色就是棋子的内部状态；而各个棋子之间的差别就是位置的不同，当我们落子后，落子颜色是定的，但位置是变化的，所以棋子坐标就是棋子的外部状态。

代码示例

需求：

小型的外包项目，给客户 A 做一个产品展示网站，客户 A 的朋友感觉效果不错，也希望做这样的产品展示网站，但是要求都有些不同：

1. 有客户要求以新闻的形式发布。
2. 有客户人要求以博客的形式发布。
3. 有客户希望以微信公众号的形式发布。

@Data
@AllArgsConstructor
public class User {
	private String name;
}

public abstract class WebSite {
	public abstract void use(User user);
}

/**
 * 具体网站
 */
@AllArgsConstructor
public class ConcreteWebSite extends WebSite {
	// 共享的部分，内部状态
	private String type; // 网站发布的形式(类型)

	@Override
	public void use(User user) {
		System.out.println("网站的发布形式为:" + type + " 在使用中 .. 使用者是" + user.getName());
	}
}

/**
 * 网站工厂类
 */
public class WebSiteFactory {

	/**
	 * 池子 
	 */
	private Map<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>();

	/**
	 * 根据网站的类型来返回网站，如果没有就创建一个，放入池中并返回
	 * @param type	类型
	 * @return
	 */
	public WebSite getWebSiteCategory(String type) {
		if (!pool.containsKey(type)) {
			// 创建
			pool.put(type, new ConcreteWebSite(type));
		}
		return pool.get(type);
	}

	/**
	 * 返回池中总数
	 * @return
	 */
	public int getSize() {
		return pool.size();
	}
}

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		WebSiteFactory factory = new WebSiteFactory();
		WebSite webSite1 = factory.getWebSiteCategory("新闻");
		webSite1.use(new User("tom"));
		webSite1.use(new User("dd"));
		webSite1.use(new User("dt"));
		webSite1.use(new User("ds"));

		System.out.println(factory.getSize());
	}

}

Integer 中享元模式的应用

//..............
// 返回表示指定int值的Integer实例。如果不需要新的Integer实例，则通常应该优先使用此方法，而不是构造函数Integer (int)，因为通过缓存频繁请求的值，该方法可能会产生更好的空间和时间性能。此方法将始终缓存范围在128到127(含)之间的值，并可能缓存此范围之外的其他值。
public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}
//..............

说明

在享元模式这样理解，“享” 就表示共享，“元” 表示对象。

系统中有大量对象，这些对象消耗大量内存，并且对象的状态大部分可以外部化时，我们就可以考虑选用享元模式。

用唯一标识码判断，如果在内存中有，则返回这个唯一标识码所标识的对象，用 HashMap/HashTable 存储。

享元模式大大减少了对象的创建，降低了程序内存的占用，提高效率。

享元模式提高了系统的复杂度。需要分离出内部状态和外部状态，而外部状态具有固化特性，不应该随着内部状态的改变而改变，这是我们使用享元模式需要注意的地方。

使用享元模式时，注意划分内部状态和外部状态，并且需要有一个工厂类加以控制。

享元模式经典的应用场景是需要缓冲池的场景，比如 String 常量池、数据库连接池。