Java 设计模式系列（十一）享元模式

一、享元模式的结构

享元模式采用一个共享来避免大量拥有相同内容对象的开销。这种开销最常见、最直观的就是内存的损耗。享元对象能做到共享的关键是区分内部状态(Internal State)和外部状态(External State)。

一个内部状态是存储在享元对象内部的，并且是不会随环境的改变而有所不同。因此，一个享元可以具有内蕴状态并可以共享。

一个外部状态是随环境的改变而改变的、不可以共享的。享元对象的外蕴状态必须由客户端保存，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部状态，它们是相互独立的。

• Flyweight：享元接口，通过这个接口 flyweight 可以接受并作用于外部状态。通过这个接口传入外部的状态，在享元对象的方法处理中可能会使用这些外部的数据。

• ConcreteFlyweight：具体的享元实现对象，必须是可共享的，需要封装 flyweight 的内部状态。

• FlyweightFactory：享元工厂，主要用来创建并管理共享的享元对象，并对外提供访问共享享元的接口。

源代码

(1) Flyweight

/***

 * 享元接口，通过这个接口享元可以接受并作用于外部状态

 */

public interface Flyweight {

    /** 示例操作，传入外部状态 */

    public void operation(String extrinsicState);

}

public class ConcreteFlyweight implements Flyweight{

    /** 示例，描述内部状态 */

    private String intrinsicState;

    /** 构造方法，传入享元对象的内部状态的数据 */

    public ConcreteFlyweight(String state){

        this.intrinsicState = state;

    }

    public void operation(String extrinsicState) {

        //具体的功能处理，可能会用到享元内部、外部的状态

    }

}

(2) FlyweightFactory

/**

 * 享元工厂，说白了就是一个缓存

 */

public class FlyweightFactory {

    /** 缓存多个flyweight对象，这里只是示意一下 */

    private Map<String, Flyweight> fsMap = new HashMap<String,Flyweight>();

    /** 获取key对应的享元对象 */

    public Flyweight getFlyweight(String key) {

        //这个方法里面基本的实现步骤如下：

        //1：先从缓存里面查找，是否存在key对应的Flyweight对象

        Flyweight f = fsMap.get(key);

        //2：如果存在，就返回相对应的Flyweight对象

        if(f == null){

            //3：如果不存在

            //3.1：创建一个新的Flyweight对象

            f = new ConcreteFlyweight(key);

            //3.2：把这个新的Flyweight对象添加到缓存里面

            fsMap.put(key, f);

            //3.3：然后返回这个新的Flyweight对象

        }

        return f;

    }

}

二、总结

(1) 享元模式的优缺点

享元模式的优点在于它大幅度地降低内存中对象的数量。但是，它做到这一点所付出的代价也是很高的：

• 享元模式使得系统更加复杂。为了使对象可以共享，需要将一些状态外部化，这使得程序的逻辑复杂化。

• 享元模式将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间稍微变长。

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