享元模式 - 結構型模式

模式類型：

??? Flyweight?? 享元模式 - 結構型模式?

意圖：
????The intent of this pattern is to use sharing to support a large number of objects that have part of their internal state in common where the other part of state can vary.
??? 運用共享技術有效地支持大量細粒度的對象.
?? ?
概述:
?? ?享元模式的作用在于節省內存開銷，對于系統內存在的大量相似的對象，通過享元的設計方式，可以提取出可共享的部分，將其只保留一份進而節省大量的內存開銷。

?? ?并不是所有的對象都適合進行享元設計，它要求對象具有可共享的特征，這些可共享的特征可以做享元設計，對象的可共享特征比例越大，進行享元設計后節省的內存越多。
?? ?注意，對象的不可共享特征不能計入享元設計，所以需要仔細判斷區分對象的可共享特征與不可共享特征。

????享元模式的本質是：分離和共享。分離的是對象狀態中變與不變的部分，共享的是對象中不變的部分。享元模式的關鍵之處就是在于分離變與不變，把不變的部分作為享元對象的內部狀態，把變化的部分作為外部狀態，這樣享元對象就可以達到共享的目的，從而減少對象數量，節約內存空間。
?? ?
角色：
??? 1、抽象享元（Flyweight）角色：享元接口，通過這個接口可以接收并作用于外部狀態。通過這個接口傳入外部的狀態，在享元對象的方法處理中可能會使用這些外部狀態數據。
??? 2、具體享元（ConcreteFlyweight）角色：具體的享元對象，必須是共享的，需要封裝Flyweight的內部狀態。
??? 3、非共享的具體享元（UnsharedConcreteFlyweight）角色：非共享的具體享元對象，并不是所有的Flyweight對象都需要共享，非共享的享元對象通常是對共享享元對象的組合對象。
??? 4、享元工廠（FlyweightFactory）角色：享元工廠，主要用來創建并管理共享的享元對象，并對外提供訪問共享享元對象的接口。
??? 5、客戶端（Client）角色：享元客戶端，主要的工作是維持一個對享元對象的引用，計算或存儲享元對象的外部狀態，也可以訪問共享和非共享的享元對象。

模式的應用場景：
?? ?1 一個應用程序使用了大量的對象
?? ?2 完全由于使用大量的對象,造成很大的存儲開銷?
?? ?3 對象的大多數狀態都可變為外部狀態
?? ?4 如果刪除對象的外部狀態,那么可以用相對較少的共享對象取代很多組對象
?? ?5 應用程序不依賴對象標識.由于Flyweight對象可以被共享,對于概念明顯有別的想對象,標識測試將返回真值.

結構圖:

?

模式的優缺點：

代碼：
網上的實例都差不多，這里還有一個外國網站的（和下面的實例差不多）：http://www.tutorialspoint.com/design_pattern/flyweight_pattern.htm

import java.util.HashMap;  import java.util.Map;  class ServiceContext {  private int tableIndex;  private String customerName;  public ServiceContext(int tableIndex, String customerName) {  this.tableIndex = tableIndex;  this.customerName = customerName;  }  public int getTableIndex() {  return tableIndex;  }  public String getCustomerName() {  return customerName;  }  }  interface Drink {  void provideService(ServiceContext serviceContext);  }  class Coffee implements Drink {  public Coffee() {  System.out.println("Coffee is created.");  }  @Override  public void provideService(ServiceContext serviceContext) {  System.out.println("Coffee is serving for table " + serviceContext.getTableIndex() + " customer " + serviceContext.getCustomerName());  }  }  class Tea implements Drink {  public Tea() {  System.out.println("Drink is created.");  }  @Override  public void provideService(ServiceContext serviceContext) {  System.out.println("Drink is serving for table " + serviceContext.getTableIndex() + " customer " + serviceContext.getCustomerName());  }  }  class Water implements Drink {  public Water() {  System.out.println("Water is created.");  }  @Override  public void provideService(ServiceContext serviceContext) {  System.out.println("Water is serving for table " + serviceContext.getTableIndex() + " customer " + serviceContext.getCustomerName());  }  }  class DrinkFactory {  private Map<String, Drink> drinks = new HashMap<>();  public Drink createDrink(String type) {  Drink drink = drinks.get(type);  if (drink == null) {  // 以下可以考慮抽象工廠模式實現以符合開閉原則，也可以使用反射  if (type.equals("Water")) {  drink = new Water();  } else if (type.equals("Tea")) {  drink = new Tea();  } else if (type.equals("Coffee")) {  drink = new Coffee();  }  drinks.put(type, drink);  }  return drink;  }  }  public class WaiterTest {  public static void main(String[] args) {  String[] types = {"Water", "Tea", "Coffee"};  DrinkFactory drinkFactory = new DrinkFactory();  for (int i = 1; i <= 9; i++) {  Drink drink = drinkFactory.createDrink(types[i % 3]);// Drink 可共享特征 在 DrinkFactory 內部實現享元  ServiceContext serviceContext = new ServiceContext(i, "Sir" + i);// 服務細節為不可共享特征，不能享元  drink.provideService(serviceContext);//外部特征，不可共享特征，保證調用過程不會影響下次調用。  
            }  }  }  

輸出：

Drink is created.  
Drink is serving for table 1 customer Sir1  
Coffee is created.  
Coffee is serving for table 2 customer Sir2  
Water is created.  
Water is serving for table 3 customer Sir3  
Drink is serving for table 4 customer Sir4  
Coffee is serving for table 5 customer Sir5  
Water is serving for table 6 customer Sir6  
Drink is serving for table 7 customer Sir7  
Coffee is serving for table 8 customer Sir8  
Water is serving for table 9 customer Sir9

可以看出：在9次的服務過程中，飲品只創建了三次，一種飲品都僅僅創建了一次，減小了很多內存開銷，服務可以很好的進行。
這就是享元模式的精髓，但務必注意區分出可共享與不可共享部分，保證不可共享部分在使用之后不會影響下次使用，即不會改變可共享部分。

相關模式：
??? 享元模式與單例模式：兩者可以組合使用。享元模式中的享元工廠完全可以實現為單例，另外，享元工廠中緩存的享元對象，都是單例實例，可以看成是單例模式的一種變形控制，在享元工廠中來單例享元對象。
??? 享元模式與組合模式：兩者可以組合使用。在享元模式中，存在不需要共享軟件的享元實現，這些不需要共享的享元通常是對共享的享元對象的組合對象。換句話來說，就是通過將將兩種模式組合使用，可以實現更復雜的對象層次結構。
??? 享元模式與狀態模式：兩者可以組合使用。可以使用享元模式來共享狀態模式中的狀態對象。通常在狀態模式中，會存在數量很大的，細粒度的狀態對象，而且它們基本上可以重復使用的，都是用來處理某一個固定的狀態的，它們需要的數據通常都是由上下文傳入，也就是變化部分都被分離出去呢，所以可以用享元模式來實現這些狀態對象呢。
??? 享元模式與策略模式：兩者可以組合使用。也可以使用享元來實現策略模式中的策略對象。和狀態模式一樣，策略模式中也存在大量細粒度的策略對象，它們需要的數據同樣也是從上下文傳入的，因而可以通過享元模式來實現這些策略對象。

?

所有模式：
?? ? 創建型模式，共五種：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。
結構型模式，共七種：適配器模式、裝飾器模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。
??? 行為型模式，共十一種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態模式、訪問者模式、中介者模式、解釋器模式。
??? 補充模式：空對象模式

?

原文地址：https://blog.csdn.net/paincupid/article/details/46896653

?