设计模式之享元模式（Flyweight Pattern又名蝇量模式）

柔情只为你懂 2022-11-02 11:50 141阅读 0赞

# 基本介绍 #

*  运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象
 *  常用语系统底层开发，解决系统的性能问题。像数据库连接池，里面都是创建好的连接对象，在这些连接对象中有我们需要的则直接拿来用，避免重复创建，如果没有我们需要的，则创建一个
 *  享元模式能够解决重复对象的内存浪费问题，当系统中有大量相似对象，需要缓冲池时。不需要总是创建新对象，可以从缓冲池里拿。这样可以降低系统运行内存，同时提高效率
 *  享元模式经典的应用场景就是池技术，String常量池、数据库连接池、缓冲池等都是享元模式的应用，享元模式是池技术的重要实现方式  
    原理图如下：  
    ![image][]

## 对原理图的说明 ##

*  FlyWeight是抽象的享元角色，它是产品的抽象类，同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或者实现
 *  ConcreteFlyWeight是具体的享元角色，是具体的产品类，实现抽象角色定义相关业务
 *  UnSharedConcreteFlyWeight是不可共享的角色，一般不会出现在享元工厂中（FlyWeightFactory）
 *  FlyWeightFactory享元工厂类，用于构建一个池容器（集合），同时提供从池中获取对象方法

### 内部状态和外部状态 ###

例如围棋、五子棋、跳棋，他们都有大量的棋子对象，围棋和五子棋只有黑白两色，跳棋颜色多一点，所以棋子颜色就是棋子的内部状态；而各个棋子之间的差别就是位置的不同，当我们落子后，落子的颜色是定的，但位置是变化的，所以棋子坐标就是棋子的外部状态

*  内部状态指对象共享出来的信息，存储在享元对象内部且不会随环境改变而改变
 *  外部状态指对象得以依赖的一个标记，是随环境改变而改变的、不可共享的状态
 *  享元模式应用例子：围棋理论上有361个空位可以放棋子，每盘棋都有可能有两三百个棋子对象，因为内存空间有限，一台服务器很难支持更多的玩家玩围棋游戏，如果用享元模式来处理棋子，那么棋子对象就可以减少到只有两个实例（黑子、白子），变动的只有坐标，这样就很好的解决了对象开销问题

# 案例 #

小型的外包项目，给客户A做一个产品展示网站，客户A的朋友感觉不错，也希望做这样的产品展示网站，但是要求都有些不同

*  有客户要求以新闻的形式发布
 *  有客户要求以博客的形式发布
 *  有客户希望以微信公众号的形式发布

# 传统方案解决网站展现项目 #

*  直接复制粘贴一份，然后根据客户不同的要求，进行定制修改
 *  给每个网站租用一个空间
 *  方案设计示意图  
    ![image][image 1]

## 传统方案解决网站展现项目-问题分析 ##

*  需要的网站结构相似度很高，而且都不是高访问量网站，如果分成多个虚拟空间来处理，相当于一个相同的网站的多个实例对象很多，造成服务器资源的浪费
 *  解决思路，整合到一个网站中，共享其相关的代码和数据，对于硬盘、内存、cpu、数据库空间等服务器资源都可以达成共享，减少服务器资源
 *  对于代码来说，由于是一份实例，维护和扩展都更加容易
 *  对于以上问可以用享元模式来解决

# 享元模式解决网站展现项目 #

![image][image 2]

public abstract class WebSite { 
        public abstract void use();
    }

@Data
    @AllArgsConstructor
    public class ConcreteWebSite extends WebSite { 
    
        private String type;
    
        @Override
        public void use() { 
            System.out.println("网站的发布形式为：" + type);
        }
    }

public class WebSiteFactory { 
        private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>();
    
        public WebSite getWebSiteCategory(String type) { 
            if (!pool.containsKey(type)) { 
                pool.put(type, new ConcreteWebSite(type));
            }
            return pool.get(type);
        }
    }

public class Client { 
        public static void main(String[] args) { 
            WebSiteFactory factory = new WebSiteFactory();
    
            WebSite webSite1 = factory.getWebSiteCategory("新闻");
            webSite1.use();
            WebSite webSite2 = factory.getWebSiteCategory("博客");
            webSite2.use();
            WebSite webSite3 = factory.getWebSiteCategory("游戏");
            webSite3.use();
        }
    }

# 享元模式注意事项和细节 #

*  “享”表示共享，“元”表示对象
 *  系统中有大量的对象，这些对象消耗大量内存，并且对象的状态大部分可以外部化时，我们就可以考虑使用享元模式
 *  用唯一标识码判断，如果在内存中有，则返回这个唯一标识码所标识的对象，用HashMap/HashTable存储
 *  享元模式大大减少了对象的创建，降低了程序内存的占用，提高效率
 *  享元模式提高了系统的复杂度。需要分离出内部状态和外部状态，而外部状态具有固化特性，不应该随着内部状态的改变而改变，这是我们使用享元模式需要注意的地方
 *  使用享元模式时，注意划分内部状态和外部状态，并且需要有一个工厂类加以控制
 *  享元模式经典的应用场景是需要缓冲池的场景，比如String常量池、数据库连接池等

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