【结构型】享元模式(Flyweight)

享元模式(Flyweight)

运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。（业务模型的对象进行细分得到科学合理的更多对象）

适用场景

• 一个应用程序使用了大量的对象。
• 完全由于使用大量的对象，造成很大的存储开销。
• 对象的大多数状态都可变为外部状态。
• 如果删除对象的外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象。
• 应用程序不依赖于对象标识。由于 Flyweight 对象可以被共享，所以对于概念上明显有别的对象，标识测试将返回真值。
  

✦ Flyweight 描述一个接口，通过这个接口 Flyweight 可以接受并作用于外部状态。
✦ ConcreteFlyweight 实现 Flyweight 接口，并为内部状态（如果有）增加存储空间。 ConcreteFlyweight 对象必须是可共享的。它所存储的状态必须是内部的，即它必须独立于 ConcreteFlyweight 对象的场景。
✦ 并非所有的 Flyweight 子类都需要被共享。Flyweight 接口使共享成为可能，但它并不强制共享。在 Flyweight 对象结构的某些层次，UnsharedConcreteFlyweight 对象通常将 ConcreteFlyweight 对象作为子结点。
✦ FlyweightFactory 创建并管理 Flyweight 对象；确保合理地共享 Flyweight ，当用户请求一个 Flyweight 时，FlyweightFactory 对象提供一个己创建的实例或者在不存在时创建一个实例。
✦ Client 维持一个对 Flyweight 的引用；计算或存储一个或多个 Flyweight 的外部状态。

享元模式实例代码（Java）

import java.util.*;

// Flyweight
abstract class Shape {
    protected String color;
    public abstract void draw(int x, int y);
}

// ConcreteFlyweight
class Circle extends Shape {
    public Circle(String color) {
        this.color = color;
    }
    @Override
    public void draw(int x, int y) {
        System.out.println("draw a color：" + color + " circle x：" + x + " y：" + y);
    }
}

// FlyweightFactory
class ShapeFactory {
	// FlyweightFactory创建并管理Flyweight对象；
	// 确保合理地共享 Flyweight ，当用户请求一个 Flyweight 时，FlyweightFactory 对象提供一个己创建的实例或者在不存在时创建一个实例。
    private Map<String, Shape> map = new HashMap<String, Shape>();

    public Shape getShape(String key) {
        if (!map.containsKey(key)) {
            map.put(key, new Circle(key));
            System.out.println("create color：" + key + " circle");
        }
        return map.get(key);
    }
}

public class FlyWeightMain {
    public static void main(String[] args) {
        ShapeFactory factory = new ShapeFactory();

        Random random = new Random();
        String[] colors = {"red", "blue", "green", "white", "black"};

        for (int i = 1; i <= 100; i++) {
            int x = random.nextInt(colors.length); // [0 ~ 4]
            Shape shape = factory.getShape(colors[x]);

            System.out.print("第" + i + "个圆：");
            shape.draw(random.nextInt(2022), random.nextInt(528));
        }
    }
}
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