享元模式

十. 享元模式
整理自 《java与模式》阎宏编著


1．意图：
    运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

2．类图：
      单纯享元模式：

        

      复合享元模式：
     
         

3．原理：
      享元对象能做到共享的关键是区分内蕴状态（Internal State）和外蕴状态（External State）。
      一个内蕴状态是存储在享元对象内部的，并且不会随环境改变而有所不同的。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，不可以共享状态。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，它们是相互独立的。所有的内蕴状态在对象创建完后就不可再改变。



4．特征：

    单纯享元模式：
    抽象享元角色：所有的具体享元类的超类，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。
    具体享元角色：实现抽象享元角色所规定的接口。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。
    享元工厂角：负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象调用一个享元对象时，享元工厂角色会检查系统中是否已经有一个符合要求的享元对象。如果有，享元工厂就提供这个已经有的享元对象，如果没有，享元工厂创建一个适当的享元对象。
    客户端角色：需要维护一个对所有享元对象的引用。本角色需要自行存储所有享元对象的外蕴状态。

  复合享元模式：
    抽象享元角色：所有的具体享元类的超类，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。
    具体享元角色：实现抽象享元角色所规定的接口。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。复合享元角色是由具体享元角色通过复合而成。
    复合享元角色：复合享元角色所代表的对象是不可以共享的，但是可以分解成多个可以共享的具体享元角色。
    享元工厂角：负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象调用一个享元对象时，享元工厂角色会检查系统中是否已经有一个符合要求的享元对象。如果有，享元工厂就提供这个已经有的享元对象，如果没有，享元工厂创建一个适当的享元对象。
    客户端角色：需要维护一个对所有享元对象的引用。本角色需要自行存储所有享元对象的外蕴状态。


5．说明：
6．使用案例：
      Java中的String对象。
       在编辑器系统中，每个字母做成一个享元对象，内蕴状态就是这个字母，而字母在文本中的位置和风格就是外蕴状态。

7．代码：
     单纯享元模式：

   // Client.java

   public class Client

   {      

       private FlyweightFactory flyweightFactory = null;  

       public Client()

       {

          flyweightFactory = new FlyweightFactory();

       }

   }

   // FlyweightFactory.java
   public class FlyweightFactory

   {

        private flyweight.Flyweight lnkFlyweight;

     private HashMap flyweightPools;



        public FlyweightFactory()

        {

            flyweightPools = new HashMap();

        }



        //客户端不能直接实例化享元类，必须通过工厂类。

        public Flyweight getFlyweight(Object key)

        {

            if (flyweightPools.containsKey(key))

            {

                 return (Flyweight) flyweightPools.get(key);

            }

            else

            {

                 Flyweight newFlyweight = new ConcreteFlyweight(key);

                 flyweightPools.put(key, newFlyweight);

                 return newFlyweight;

            }

        }

   }

   // Flyweight.java

   public interface Flyweight

   {

        //一个示意性的方法，参数是外蕴状态

        void sampleOperation(Object extrinsicState);

   }

   // ConcreteFlyweight.java

   public class ConcreteFlyweight implements Flyweight

   {

       private Object  intrisnicState;

 

       //构造函数，内蕴状态作为参数传入，

        public ConcreteFlyweight(Object intrisnicState)

        {

            // initialize internal state

            this.intrisnicState = intrisnicState;

        } 



        //外蕴状态作为参数传入，修改了方法的行为，不改变内蕴状态。

        public void sampleOperation(Object extrinsicState)

        {

             //....

        }

   }