设计模式 享元模式

享元模式(Flyweight Pattern)：运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。系统知识用少量的对象，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。由于享元模式要求能够实现共享的对象必须是细粒度对象，因此它又称为轻量级模型，它是一种对象结构型模式。

 

模式动机：

　　面向对象技术可以很好的解决一些灵活性或可扩展性问题，但很多情况下需要在系统中天界一些二类和对象的个数。当对象数量过多时，将导致运行代价过高，带来性能下降问题。

享元模式通过共享技术实现相同或相似的对象的重用。

 

模式结构：

• Flyweight:抽象享元类
• ConcreteFlyweight：共享享元类
• UnsharedConcreteFlyweight：非共享具体享元类
• FlyweightFactory：享元工厂类

 

模式分析：

　　享元模式是一个考虑系统性能的设计模式，通过享元模式可以节约内存空间，提高系统性能。享元模式的核心在于享元工厂类，享元工厂类的作用在于提供一个用于存储享元对象的享元池，用户需要对象时，首先从享元池中获取，如果享元池中不存在，则创建一个新的享元对象返回给用户，并在享元池中保存该新增对象。

 

享元模式能够共享的关键是区分内部状态和外部状态：

• 内部状态：存储在享元内部并且不会随环境改变而改变的状态。(可共享)
• 外部状态：外部状态是随着环境改变而改变的、不可共享的状态。

 

具体类图：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

类图解析：NerworkDevice即为抽象享元类，它使用Port类关系为依赖关系，Swith、Hub为共享享元类，他们实现了NetworkDevice这个接口，DeviceFactory是享元工厂类它与NetworkDevice是聚合关系。

 

主要的代码实现在DevideFactory中，具体实现如下：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

享元模式优点：

 

• 极大的减少了内存中对象的数量
• 享元对象可以在不同的个环境中被共享

 

缺点：

　　需要分离出内部状态和外部状态

　　为了使对象可以共享，享元模式需要将享元对象的状态外部化，而读取外部化是的运行时间变长