结构型模式-07享元模式

七、享元模式

1. 定义

• 运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复用。它通过共享已经存在的对象来大幅度减少需要创建 的对象数量、避免大量相似对象的开销，从而提高系统资源的利用率。

2. 结构

• 抽象享元角色：通常是一个接口或抽象类，在抽象享元类中声明了具体享元类公 共的方法，这些方法可以向外界提供享元对象的内部数据（内部状态），同时也可以通过这些方法 来设置外部数据（外部状态）。
• 具体享元（Concrete Flyweight）角色 ：它实现了抽象享元类，称为享元对象；在具体享元 类中为内部状态提供了存储空间。通常我们可以结合单例模式来设计具体享元类，为每一个具体享 元类提供唯一的享元对象。
• 非享元（Unsharable Flyweight)角色 ：并不是所有的抽象享元类的子类都需要被共享，不 能被共享的子类可设计为非共享具体享元类；当需要一个非共享具体享元类的对象时可以直接通过实例化创建。
• 享元工厂（Flyweight Factory）角色 ：负责创建和管理享元角色。当客户对象请求一个享元 对象时，享元工厂检査系统中是否存在符合要求的享元对象，如果存在则提供给客户；如果不存在 的话，则创建一个新的享元对象。

3. 案例

• 不同手机有不同的颜色

• UML

4. 代码

• AbstractPhone

/**
 * 抽象享元角色 ： 抽取共有属性和方法
 */
public abstract class AbstractPhone {
    //获取手机名字的方法
    public abstract  String getName();

    //显示手机颜色
    public void show(String color){
        System.out.println("手机名字："+getName()+"，颜色："+color);
    }
}

• HuaWei类 Iphone、XiaoMi类似

/**
 * HuaWei类--具体享元角色
 */
public class HuaWei extends AbstractPhone{
    @Override
    public String getName() {
        return "Huawei";
    }
}

• PhoneFactory

/**
 * 工厂类，将该类设计为单例 该工厂对象只需要一个  享元工厂角色
 */
public class PhoneFactory {
    private HashMap<String, AbstractPhone> map;

    //构造方法中初始化操作
    public PhoneFactory() {
        map = new HashMap<>();
        map.put("xiaomi", new XiaoMi());
        map.put("iphone", new Iphone());
        map.put("huawei", new HuaWei());
    }

    //提供外界获取工厂类的对象，单例中的饿汉式
    public static PhoneFactory getInstance() {
        return factory;
    }

    private static PhoneFactory factory = new PhoneFactory();

    //根据名称获取手机对象
    public AbstractPhone getName(String name) {
        return map.get(name);
    }
}

• 测试类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractPhone phone1 = PhoneFactory.getInstance().getName("xiaomi");
        phone1.show("黑金");

        AbstractPhone phone2 = PhoneFactory.getInstance().getName("huawei");
        phone2.show("粉色");

        AbstractPhone phone3 = PhoneFactory.getInstance().getName("iphone");
        phone3.show("天蓝");

        AbstractPhone phone4 = PhoneFactory.getInstance().getName("xiaomi");
        phone4.show("白色");

        System.out.println(phone1 == phone4);
    }
}

• 测试结果

手机名字：xiaomi，颜色：黑金
手机名字：Huawei，颜色：粉色
手机名字：iphone，颜色：天蓝
手机名字：xiaomi，颜色：白色
true

5. 优点

1. 减少内存中相似或相同对象的数量，节约系统资源
2. 享元模式中的外部状态相对独立，且不影响内部状态

6. 缺点

• 为了使对象可以共享，需要将享元对象的部分状态外部化，分离内部状态和外部状态，使程序逻辑复杂

7. 使用注意

• 需要多次重复使用享元对象时才址得使用享元模式

8. JDK源码(看源码，里面用到了享元模式)

   public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            Integer i1 = 127;
            Integer i2 = 127;
            System.out.println(i1 == i2);
            Integer i3 = 128;
            Integer i4 = 128;
            System.out.println(i3 == i4);
        }
    }
//true
//false