《设计模式》之二十：享元模式

Flyweight Pattern 享元模式是池技术的重要实现方式，其定义如下：

Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently.

使用共享对象技术可以有效地支持大量的细粒度的对象创建和使用

 

对象的内部状态和外部状态：

* 内部状态

内部状态是对象可共享出来的信息，存储在享元对象内部并且不会随环境改变而改变，它们可以作为一个对象动态附加信息，不必直接存储在具体某个对象中，属于可以共享的部分。

* 外部状态

外部状态是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，它是一批对象的统一标识，是唯一的一个索引值。

 

享元模式的几个角色定义：

1，Flyweight -- 抽象享元角色

它简单说就是一个产品的抽象类，同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现

2，ConcreteFlyweight -- 具体享元角色

实现抽象角色定义的业务，该角色中内部状态处理应该与环境无关，不应该出现一个操作改变了内部状态同时修改了外部状态。

3，FlyweightFactory -- 享元工厂

职责很明确简单，就是构造一个池容器，同时提供从池中获取对象的方法

 

模板代码：

public abstract class Flyweight {
    // 内部状态
    private String intrinsic;
    // 外部状态
    protected final String extrinsic;
    // 要求享元角色必须接受外部状态
    public Flyweight(String extrinsic) {
        this.extrinsic = extrinsic;
    }
    // 定义业务操作
    public abstract void operate();

    // 内部状态的getter/setter
    public String getIntrinsic() {
        return intrinsic;
    }

    public void setIntrinsic(String intrinsic) {
        this.intrinsic = intrinsic;
    }
}

 

public class ConcreteFlyweight1 extends Flyweight {

    public ConcreteFlyweight1(String extrinsic) {
        super(extrinsic);
    }

    @Override
    public void operate() {
        System.out.println("业务处理1...");
    }
}

 

public class ConcreteFlyweight2 extends Flyweight {

    public ConcreteFlyweight2(String extrinsic) {
        super(extrinsic);
    }

    @Override
    public void operate() {
        System.out.println("业务处理2...");
    }
}

 

public class FlyweightFactory {
    // 定义一个池容器
    private static Map<String, Flyweight> pool = new HashMap<String, Flyweight>();
    // 享元工厂
    public static Flyweight getFlyweight(String extrinsic) {
        // 需要返回的对象
        Flyweight flyweight = null;
        // 如果池中有该对象，直接获取，否则创建一个并放入池中
        if (pool.containsKey(extrinsic)) {
            flyweight = pool.get(extrinsic);
        } else {
            flyweight = new ConcreteFlyweight1(extrinsic);
            pool.put(extrinsic, flyweight);
        }
        return flyweight;
    }
}

 

享元模式的优点：

享元模式是一个非常简单的模式，它可以大大减少应用程序创建的对象数量，降低程序内存的占用，增强程序的性能，但它同时也增加了系统的复杂度，需要分离出外部状态和内部状态，而且外部状态具有固化特征，不应该随内部状态改变而改变，否则导致系统的逻辑混乱。

 

享元模式的使用场景：

1，系统中存在大量的相识对象

2，细粒度的对象都具备较接近的外部状态，而且内部状态与环境无关，也就是说对象没有特定身份

3，需要缓存池的场景

 

最佳实践：

尽量使用Java基本类型作为外部状态，也就是HashMap的key值，否则还得写hashcode和equals方法。多个字段决定一个对象集合的可以使用字段+下划线的形式作为外部状态去确定一个对象池中的key值。

 

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