享元模式详解：提高内存效率与系统性能-优快云博客

一. 简述

享元模式就是通过使用共享的方式，达到高效地支持大量的细粒度对象。它的目的就是节省占用的空间资源，从而实现系统性能的改善。

属于结构型模式。

享元对象能做到共享的关键是区分内蕴状态和外蕴状态。
一个内蕴状态是存储在享元对象内部的，并且是不会随环境改变而改变的，因此一个享元可以具有内蕴状态并可以共享。
一个外蕴状态是随环境改变而改变的、不可以共享的状态。享元对象的外蕴状态必须由由端保存，并在享元对象被创建之后，在需要使用的时候再传入到享元对象内部。
外蕴状态不可以影响享元对象的内蕴状态。换句话说，它们是相互独立的。

享元模式在编辑器系统中大量使用。一个文编辑器往往会提供很多种字体，而通常的做法就是将每一个字母做成一个享元对象。享元对象的内蕴状态就是这个字母，而字母在文本中的位置和字体风格等其他信息则是外蕴状态。比如，字母a可以出现在文本的很多地方，虽然这些字母a的位置和字体风格不同，但是所有这些地方使用的都是同一个字母对象。这样一来，字母对象就可以在整个系统中共享。

Java和.Net中的String类型就是使用了享元模式。如果在Java或者.NET中已经创建了一个字符串对象s1，那么下次再创建相同的字符串s2的时候，系统只是把s2的引用指向s1所引用的具体对象，这就实现了相同字符串在内存中的共享。如果每次执行s1=“abc”操作的时候，都创建一个新的字符串对象的话，那么内存的开销会很大。

二. 组成

抽象享元类（Flyweight）

它是所有具体享元类的超类。为这些类规定出需要实现的公共接口,那些需要外蕴状态的操作可以通过方法的参数传入。抽象享元的接口使得享元变得可能，但是并不强制子类实行共享，因此并非所有的享元对象都是可以共享的。

具体享元类(ConcreteFlyweight)

具体享元类实现了抽象享元类所规定的接口。如果有内蕴状态的话，必须负责为内蕴状态提供存储空间。享元对象的内蕴状态必须与对象所处的周围环境无关，从而使得享元对象可以在系统内共享。有时候具体享元类又称为单纯具体享元类，因为复合享元类是由单纯具体享元角色通过复合而成的。

不能共享的具体享元类(UnsharableFlyweight)

不能共享的享元类，又叫做复合享元类。一个复合享元对象是由多个单享元对象组成，这些组成的对象是可以共享的，但是复合享元类本身并不能共享。

享元工厂类(FlyweightFactoiy)

享元工厂类负责创建和管理享元对象。当一个客户端对象请求一个享元对象的时候，享元工厂需要检查系统中是否已经有一个符合要求的享元对象，如果已经有了，享元工厂角色就应当提供这个已有的享元对象；如果系统中没有适当的享元对象的话，享元工厂角色就应当创建一个新的合适的享元对象。

客户类(Client)

客户类需要自行存储所有享元对象的外蕴状态。

三. UML类图

四. 基本代码

//字体类型的基类：
    public class FontBase
    {
        private List<string> font = new List<string>();

        private string fontName;
        public FontBase(string name)
        {
            this.fontName = name;
        }

        public FontBase AddFont(string font)
        {
            this.font.Add(font);
            return this;
        }
        public virtual string FontName
        {
            get
            {
                return this.fontName;
            }
        }
    }

//具体的文字类型类：
    public class ChineseFont : FontBase
    {
        public ChineseFont()
            : base("ChineseFont")
        {
            base.AddFont("ChineseFont");
        }
    }

    public class EnglishFont : FontBase
    {
        public EnglishFont()
            : base("EnglishFont")
        {
            base.AddFont("EnglishFont");
        }
    }

具体的创建工厂类：

    public class FontFactory
    {
        private  Dictionary<string, FontBase> fonts = new Dictionary<string, FontBase>();

        public  FontBase Create(string name)
        {
            FontBase fontBase = fonts[name];
            if (fontBase != null)
                return fontBase;

            fontBase = (FontBase)Activator.CreateInstance(Type.GetType(name));

            return fontBase;
        }
    }