14 享元模式

享元模式（Flyweight Pattern）主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式，它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。

享元模式尝试重用现有的同类对象，如果未找到匹配的对象，则创建新对象。使用该模式的关键是将享元的内蕴状态（可以共享）即外蕴状态（不可以共享）区分开来。

优点：大大减少对象的创建，降低系统的内存，使效率提高，且使用享元技术可以有效地支持大量细粒度的对象。

缺点：提高了系统的复杂度，需要分离出外部状态和内部状态，而且外部状态具有固有化的性质，不应该随着内部状态的变化而变化，否则会造成系统的混乱。

类图如下：

示例代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

/* 抽象享元基类 */
class Flyweight {
public:
    Flyweight(string state):_state(state) {

    }

    virtual void Operation(const string&state) { }

    string GetState()const { return _state; }

    virtual ~Flyweight() { }
private:
    string _state;
};

/* 具体享元子类 */
class ConcreteFlyweight :public Flyweight {
public:
    ConcreteFlyweight(string state)
        :Flyweight(state) {
        cout << "ConcreteFlyweight Build..." << state << endl;
    }

    void Operation(const string& state) {
        cout << "ConcreteFlyweight " << GetState() << " \\ " << state << endl;
    }
};

/* 具体工厂类，对享元对象进行统一管理 */
class FlyweightFactory {
public:
	/* 根据外蕴状态key，需要满足条件的享元对象，找到则返回，没有找到则新建 */
    Flyweight *GetFlyweight(std::string key) 
	{
        for (auto fly : _flys) 
		{
            if (fly->GetState() == key) 
			{
                cout << "already created by users..." << endl;
                return fly;
            }
        }
        Flyweight *fn = new ConcreteFlyweight(key);
        _flys.push_back(fn);
        return fn;
    }
private:
    std::vector<Flyweight*> _flys;
};

int main() {
    FlyweightFactory *fc = new FlyweightFactory();

	/* 第一次获取hello，不存在，则新建 */
    Flyweight *fw1 = fc->GetFlyweight("hello");

	/* 第一次获取world，不存在，则新建 */
    Flyweight *fw2 = fc->GetFlyweight("world");

	/* 第二次获取hello，存在，则返回老对象 */
    Flyweight *fw3 = fc->GetFlyweight("hello");

	cout <<"fw1: "<< fw1 << endl;
	cout << "fw2: " << fw2 << endl;
	cout << "fw3: " << fw3 << endl;
    delete fw1;
    delete fw2;
    //delete fw3;
    delete fc;

    return 0;
}

运行结果如下：