设计模式之享元模式
基本概念
享元模式，也叫蝇量模式，运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
常用于系统底层开发，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，避免重新创建，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的问题，当系统中有大量相似对象，需要缓冲池时，不需总是创建新对象，可以从缓冲池里拿，这样可以降低系统内存，同时提高效率。
享元模式经典的应用场景就是池技术了，String常量池、数据库连接池、缓冲池等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。
享元模式的原理类图：
- 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实现。
- ConcreteFlyWei ght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。
- 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
比如围棋、五子棋、跳棋，它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。
享元模式提出了两个要求：细粒度和共享对象。
这里就涉及到内部状态和外部状态了，即对象的信息分为两个部分：
内部状态和外部状态。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的改变而改变。
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。
传统方式
案例
一个小型的外包项目，给客户A做一个产品展示网站，客户A的朋友感觉效果不错，也希望做这样的产品展示网站，但是要求有些不同：有客户要去以新闻的形式发布；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。
思路分析
直接复制粘贴一份，然后根据客户不同要求，进行定制修改，然后给每个网站租用一个空间。
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，相当于一个相同网站的实例对象很多，造成服务器的资源浪费。
享元模式
思路分析
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。即使用享元模式来解决。
代码实现
1public abstract class WebSite {
2 public abstract void use(User user);
3}
1public class ConcreteWebSite extends WebSite {
2
3 private String type = "";//网站发布的形式
4
5 public ConcreteWebSite(String type) {
6 this.type = type;
7 }
8
9 @Override
10 public void use(User user) {
11 System.out.println("网站的发布形式为"+type+","+user.getName()+"在使用中");
12 }
13}
1public class User {
2
3 private String name;
4
5 public User(String name){
6 this.name=name;
7 }
8
9 public String getName() {
10 return name;
11 }
12}
1public class WebSiteFactory {
2
3 //集合，充当池的作用
4 private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>();
5
6 //根据网站的类型，返回一个网站，如果没有就创建一个网站，并放入到池中，并返回
7 public WebSite getWebSiteCategory(String type) {
8 if (!pool.containsKey(type)) {
9 pool.put(type, new ConcreteWebSite(type));
10 }
11 return (WebSite) pool.get(type);
12 }
13
14 //获取网站分类的总数
15 public int getWebSiteCount() {
16 return pool.size();
17 }
18}
1public class Client {
2 public static void main(String[] args) {
3
4 //创建一个工厂类
5 WebSiteFactory webSiteFactory = new WebSiteFactory();
6
7 //客户要一个以新闻形式发布的网站
8 WebSite webSite = webSiteFactory.getWebSiteCategory("新闻");
9 webSite.use(new User("tom"));
10
11 //客户要一个以博客形式发布的网站
12 WebSite webSite2 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客");
13 webSite2.use(new User("jack"));
14
15 //客户要一个以博客形式发布的网站
16 WebSite webSite3 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客");
17 webSite3.use(new User("smith"));
18
19 System.out.println("网站的分类共" + webSiteFactory.getWebSiteCount());
20 }
21}
注意事项
享元模式这样理解，“享”就表示共享，“元”表示对象。
系统中有大量对象，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，我们就可以考虑选用享元模式。
用唯一标识吗判断，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。
