享元模式（Flyweight Pattern）主要用于減少創(chuàng)建對象的數(shù)量，以減少內(nèi)存占用和提高性能。這種類型的設(shè)計模式屬于結(jié)構(gòu)型模式，它提供了減少對象數(shù)量從而改善應用所需的對象結(jié)構(gòu)的方式。

享元模式嘗試重用現(xiàn)有的同類對象，如果未找到匹配的對象，則創(chuàng)建新對象。我們將通過創(chuàng)建 5 個對象來畫出 20 個分布于不同位置的圓來演示這種模式。由于只有 5 種可用的顏色，所以 color 屬性被用來檢查現(xiàn)有的 Circle 對象。

介紹

意圖：

運用共享技術(shù)有效地支持大量細粒度的對象。

主要解決：

在有大量對象時，有可能會造成內(nèi)存溢出，我們把其中共同的部分抽象出來，如果有相同的業(yè)務請求，直接返回在內(nèi)存中已有的對象，避免重新創(chuàng)建。

何時使用：

1、系統(tǒng)中有大量對象。

2、這些對象消耗大量內(nèi)存。

3、這些對象的狀態(tài)大部分可以外部化。

4、這些對象可以按照內(nèi)蘊狀態(tài)分為很多組，當把外蘊對象從對象中剔除出來時，每一組對象都可以用一個對象來代替。

5、系統(tǒng)不依賴于這些對象身份，這些對象是不可分辨的。

如何解決：

用唯一標識碼判斷，如果在內(nèi)存中有，則返回這個唯一標識碼所標識的對象。

關(guān)鍵代碼：

用 HashMap 存儲這些對象。

應用實例：

1、JAVA 中的 String，如果有則返回，如果沒有則創(chuàng)建一個字符串保存在字符串緩存池里面。

2、數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)池。

優(yōu)點：

大大減少對象的創(chuàng)建，降低系統(tǒng)的內(nèi)存，使效率提高。

缺點：

提高了系統(tǒng)的復雜度，需要分離出外部狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)，而且外部狀態(tài)具有固有化的性質(zhì)，不應該隨著內(nèi)部狀態(tài)的變化而變化，否則會造成系統(tǒng)的混亂。

使用場景：

1、系統(tǒng)有大量相似對象。

2、需要緩沖池的場景。

注意事項：

1、注意劃分外部狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)，否則可能會引起線程安全問題。

2、這些類必須有一個工廠對象加以控制。

實現(xiàn)

我們將創(chuàng)建一個 Shape 接口和實現(xiàn)了 Shape 接口的實體類 Circle。下一步是定義工廠類 ShapeFactory。

ShapeFactory 有一個 Circle 的 HashMap，其中鍵名為 Circle 對象的顏色。無論何時接收到請求，都會創(chuàng)建一個特定顏色的圓。ShapeFactory 檢查它的 HashMap 中的 circle 對象，如果找到 Circle 對象，則返回該對象，否則將創(chuàng)建一個存儲在 hashmap 中以備后續(xù)使用的新對象，并把該對象返回到客戶端。

FlyWeightPatternDemo，我們的演示類使用 ShapeFactory 來獲取 Shape 對象。它將向 ShapeFactory 傳遞信息（red / green / blue/ black / white），以便獲取它所需對象的顏色。

步驟 1

創(chuàng)建一個接口。

public interface Shape { void draw();}

步驟 2

創(chuàng)建實現(xiàn)接口的實體類。

public class Circle implements Shape { private String color; private int x; private int y; private int radius; public Circle(String color){ this.color = color; } public void setX(int x) { this.x = x; } public void setY(int y) { this.y = y; } public void setRadius(int radius) { this.radius = radius; } @Override public void draw() { System.out.println('Circle: Draw() [Color : ' + color +', x : ' + x +', y :' + y +', radius :' + radius); }}

步驟 3

創(chuàng)建一個工廠，生成基于給定信息的實體類的對象。

import java.util.HashMap; public class ShapeFactory { private static final HashMap<String, Shape> circleMap = new HashMap<>(); public static Shape getCircle(String color) { Circle circle = (Circle)circleMap.get(color); if(circle == null) { circle = new Circle(color); circleMap.put(color, circle); System.out.println('Creating circle of color : ' + color); } return circle; }}

步驟 4

使用該工廠，通過傳遞顏色信息來獲取實體類的對象。

public class FlyweightPatternDemo { private static final String colors[] = { 'Red', 'Green', 'Blue', 'White', 'Black' }; public static void main(String[] args) { for(int i=0; i < 20; ++i) { Circle circle = (Circle)ShapeFactory.getCircle(getRandomColor()); circle.setX(getRandomX()); circle.setY(getRandomY()); circle.setRadius(100); circle.draw(); } } private static String getRandomColor() { return colors[(int)(Math.random()*colors.length)]; } private static int getRandomX() { return (int)(Math.random()*100 ); } private static int getRandomY() { return (int)(Math.random()*100); }}

步驟 5

執(zhí)行程序，輸出結(jié)果：

Creating circle of color : BlackCircle: Draw() [Color : Black, x : 36, y :71, radius :100Creating circle of color : GreenCircle: Draw() [Color : Green, x : 27, y :27, radius :100Creating circle of color : WhiteCircle: Draw() [Color : White, x : 64, y :10, radius :100Creating circle of color : RedCircle: Draw() [Color : Red, x : 15, y :44, radius :100Circle: Draw() [Color : Green, x : 19, y :10, radius :100Circle: Draw() [Color : Green, x : 94, y :32, radius :100Circle: Draw() [Color : White, x : 69, y :98, radius :100Creating circle of color : BlueCircle: Draw() [Color : Blue, x : 13, y :4, radius :100Circle: Draw() [Color : Green, x : 21, y :21, radius :100Circle: Draw() [Color : Blue, x : 55, y :86, radius :100Circle: Draw() [Color : White, x : 90, y :70, radius :100Circle: Draw() [Color : Green, x : 78, y :3, radius :100Circle: Draw() [Color : Green, x : 64, y :89, radius :100Circle: Draw() [Color : Blue, x : 3, y :91, radius :100Circle: Draw() [Color : Blue, x : 62, y :82, radius :100Circle: Draw() [Color : Green, x : 97, y :61, radius :100Circle: Draw() [Color : Green, x : 86, y :12, radius :100Circle: Draw() [Color : Green, x : 38, y :93, radius :100Circle: Draw() [Color : Red, x : 76, y :82, radius :100Circle: Draw() [Color : Blue, x : 95, y :82, radius :100

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