享元模式(Flyweight)

1、概念

享元模式是运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象，系统只使用少量的对象，而这些对象都很相似，状态变化很小，可以实现对象的多次复用，属于结构性模式。

2、模式结构

• Flyweight: 抽象享元类，所有具体享元类的超类或者接口，通过这个接口，Flyweight可以接受并作用于外部专题
• ConcreteFlyweight: 具体享元类，指定内部状态，为内部状态增加存储空间
• UnsharedConcreteFlyweight: 非共享具体享元类，指出那些不需要共享的Flyweight子类
• FlyweightFactory: 享元工厂类，用来创建并管理Flyweight对象，它主要用来确保合理地共享Flyweight

3、使用场景

• 系统有大量相同或者相似的对象，由于这类对象的大量使用，造成内存的大量耗费
• 对象的状态大部分可以外部化，可以将这些外部状态传入对象中

4、优缺点

优点：

• 极大减少内存中对象的数量，使得相同对象或相似对象在内存中只保存一份
• 外部状态相对独立，而且不会影响其内部状态，从而使得享元对象可以在不同的环境中被共享

缺点：

• 使得系统更加复杂，需要分离出内部和外部状态，使得程序的逻辑复杂化
• 使对象可以共享，需要将享元对象的状态外部化，而读取外部状态使得运行时间变长

5、实例

public interface Shape {
    void draw();
}

public class Circle implements Shape {
    private Color color;
    private int x;
    private int y;
    private int radius;

    public Circle(Color color) {
        this.color = color;
    }

    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }

    public void setY(int y) {
        this.y = y;
    }

    public void setRadius(int radius) {
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    public void draw() {
        // 画图逻辑
    }
}

public class CompositeCircle implements Shape {

    private Map<Color, Shape> shapeMap = new HashMap<>();

    public void add(Color color, Shape shape) {
        shapeMap.put(color, shape);
    }

    @Override
    public void draw() {

    }
}

public class ShapeFactory {
    private Map<Color, Shape> shapeMap = new HashMap<>();

    public Shape factory(List<Color> compositeState) {
        CompositeCircle circle = new CompositeCircle();
        for (Color color : compositeState) {
            circle.add(color, this.factory(color));
        }
        return circle;
    }

    public Shape factory(Color color) {
        Shape fly = shapeMap.get(color);
        if (fly == null) {
            fly = new Circle(color);
            shapeMap.put(color, fly);
        }
        return fly;
    }
}