设计模式--享元模式

　　1 享元模式
　　定义：通过共享的方式高效的支持大量细粒度的对象。

　　主要解决：在有大量对象时，有可能会造成内存溢出，我们把其中共同的部分抽象出来，如果有相同的业务请求，直接返回在内存中已有的对象，避免重新创建。

　　何时使用： 1、系统中有大量对象。 2、这些对象消耗大量内存。 3、这些对象的状态大部分可以外部化。 4、这些对象可以按照内蕴状态分为很多组，当把外蕴对象从对象中剔除出来时，每一组对象都可以用一个对象来代替。 5、系统不依赖于这些对象身份，这些对象是不可分辨的。

　　如何解决：用唯一标识码判断，如果在内存中有，则返回这个唯一标识码所标识的对象。

　　关键代码：用 HashMap 存储这些对象。

　　应用实例： 1、JAVA 中的 String，如果有则返回，如果没有则创建一个字符串保存在字符串缓存池里面。

　　优点：大大减少对象的创建，降低系统的内存，使效率提高。

　　缺点：提高了系统的复杂度，需要分离出外部状态和内部状态，而且外部状态具有固有化的性质，不应该随着内部状态的变化而变化，否则会造成系统的混乱。

　　简单来说，我们抽取出一个对象的外部状态（不能共享）和内部状态（可以共享）。然后根据外部状态的决定是否创建内部状态对象。内部状态对象是通过哈希表保存的，当外部状态相同的时候，不再重复的创建内部状态对象，从而减少要创建对象的数量。

　　1.1 享元模式的结构图和代码示例

 

　　1、Flyweight (享元抽象类)：一般是接口或者抽象类，定义了享元类的公共方法。这些方法可以分享内部状态的数据，也可以调用这些方法修改外部状态。

　　2、ConcreteFlyweight(具体享元类)：具体享元类实现了抽象享元类的方法，为享元对象开辟了内存空间来保存享元对象的内部数据，同时可以通过和单例模式结合只创建一个享元对象。

　　3、FlyweightFactory(享元工厂类)：享元工厂类创建并且管理享元类，享元工厂类针对享元类来进行编程，通过提供一个享元池来进行享元对象的管理。一般享元池设计成键值对，或者其他的存储结构来存储。当客户端进行享元对象的请求时，如果享元池中有对应的享元对象则直接返回对应的对象，否则工厂类创建对应的享元对象并保存到享元池。

　　举例（JAVA 中的 String，如果有则返回，如果没有则创建一个字符串保存在字符串缓存池里面）。类图如下：

 

 

　　（1）创建享元对象接口

　　　　public interface IFlyweight {
　　　　　　void print();
　　　　}
　　（2）创建具体享元对象

　　　　public class Flyweight implements IFlyweight {
　　　　　　private String id;
　　　　　　public Flyweight(String id){
　　　　　　　　this.id = id;
　　　　　　}
　　　　　　@Override
　　　　　　public void print() {
　　　　　　　　System.out.println("Flyweight.id = " + getId() + " ...");
　　　　　　}
　　　　　　public String getId() {
　　　　　　　　return id;
　　　　　　}
　　　　}
　　（3）创建工厂，这里要特别注意，为了避免享元对象被重复创建，我们使用HashMap中的key值保证其唯一。

　　　　public class FlyweightFactory {
　　　　　　private Map<String, IFlyweight> flyweightMap = new HashMap();
　　　　　　public IFlyweight getFlyweight(String str){
　　　　　　　　IFlyweight flyweight = flyweightMap.get(str);
　　　　　　　　if(flyweight == null){
　　　　　　　　　　flyweight = new Flyweight(str);
　　　　　　　　　　flyweightMap.put(str, flyweight);
　　　　　　　　}
　　　　　　　　return flyweight;
　　　　　　}
　　　　　　public int getFlyweightMapSize(){
　　　　　　　　return flyweightMap.size();
　　　　　　}
　　　　}
　　（4）测试，我们创建三个字符串，但是只会产生两个享元对象

　　　　public class MainTest {
　　　　　　public static void main(String[] args) {
　　　　　　　　FlyweightFactory flyweightFactory = new FlyweightFactory();
　　　　　　　　IFlyweight flyweight1 = flyweightFactory.getFlyweight("A");
　　　　　　　　IFlyweight flyweight2 = flyweightFactory.getFlyweight("B");
　　　　　　　　IFlyweight flyweight3 = flyweightFactory.getFlyweight("A");
　　　　　　　　flyweight1.print();
　　　　　　　　flyweight2.print();
　　　　　　　　flyweight3.print();
　　　　　　　　System.out.println(flyweightFactory.getFlyweightMapSize());
　　　　　　}　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　}