设计模式15——享元模式

写文章的初心主要是用来帮助自己快速的回忆这个模式该怎么用，主要是下面的UML图可以起到大作用，在你学习过一遍以后可能会遗忘，忘记了不要紧，只要看一眼UML图就能想起来了。同时也请大家多多指教。

享元模式（Flyweight）

是一种结构型模式。

目录

一、概述

1.1、先给出通用的UML图：

二、举例

2.1、简单举例认识此模式：

2.2、举例：

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一、概述

1、运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象;

2、享元模式可以避免大量非常相似类的开销。在程序设计中，有时需要生成大量细粒度的类实例来表示数据。如果能发现这些实例除了几个参数外基本上都是相同的，有时就能够大幅度地减少需要实例化的类的数量。如果能把那些参数转移到类实例的外面，在方法调用时将它们传递进来，就可以通过共享大幅度地减少单个实例的数目;

3、如果一个应用程序使用大量的对象，而大量的这些对象造成了很大的存储开销时;

4、内部状态存储在享元对象（目标对象）中，它包含了独立于其他对象的信息，这些信息使得享元对象可以被分享；

5、外部状态取决享元对象（目标对象）的所在场景，根据场景而变化，因为是动态变化的所以不能够共享。但有时会根据需要将外部状态传递给享元对象；

6、对象的大多数状态可以是外部状态，如果可以从对象中删除外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象；那么此时可以考虑使用享元模式。

（注1：‘粒度’是被用来描述对象大小的。如：我们将 淘宝应用程序 和 购物车功能 看做两个对象，那么我们可以说 淘宝 比起 购物车 粒度要大，或者说 购物车 比起 淘宝 粒度要小）

（注2：享元模式和原型模式都是针对一堆相似类对象。不同的是：享元模式是缩减它们从而减少储存开销；而原型模式是优化它们创建的方式从而减少新增和复制的时间开销。并且两种模式思想完全相反。）

1.1、先给出通用的UML图：

（对模式的简单认识将在下面简单举例认识此模式中说明）

二、举例

2.1、简单举例认识此模式：

2.1.1、假设王五和老刘都要访问博客网站，按照以往的思维，那肯定是要实例化两个博客网站的，如下：

2.1.2、那我们先进行初步的抽象，将博客对象都分为两部分，个人信息和网站功能：

2.1.3、我们可以发现，上述两个博客的实例对象，除了个人信息部分，其他地方都一样，此时我们就可想到享元模式，尝试将个人信息这部分转移出来，也就是将不同的地方拎出来，然后将相同的部分只保留一份：

2.1.4、对比上面两张图可以看到，节省了一个功能部分的存储空间。同理要是有10个人，就会有10个个人信息部分，但功能部分还是只有一份。通过这样的设计就达到了节省空间的目的。也就是把变与不变的地方分开来分析与设计。

此外：

• 目标对象（享元对象）：博客网站
• 内部状态：功能部分
• 外部状态：个人信息部分

2.2、举例：

2.2.1、假设现有四个人，张三、李四、王五、老刘，其中张三和李四要访问淘宝，王五和老刘要访问博客，假设淘宝和博客功能一致，那么相比上面的举例，和上述一样将个人信息部分都拎出来，但要注意新加了个淘宝，我们可以得到：

 这次是有两个网站实例淘宝、博客，和四个人的信息部分。再经过分析发现，博客和淘宝可以抽象出：它们都属于网站。这样可以把博客和淘宝当做网站名的外部状态分离出来。

2.2.2、对象之间的关系用UML图表示如下：

（具体的功能部分不是本例的重点，所以就假设淘宝和博客功能部分一样，或者说被抽象出去了）

此例将个人信息单独设计一个类，而淘宝和博客这个就只存储在String字符串中。而实际使用此模式时根据自己的需要可以灵活改变。

2.2.2、Java实现代码如下：

网站抽象类：

abstract class WebSite {
    public abstract void use(User user);
}

具体网站：

public class ConcreteWebSite extends WebSite {
    private String webName;
 
    public ConcreteWebSite(String webName) {
        this.webName = webName;
    }
 
    @Override
    public void use(User user) {
        System.out.println("网站名：" + this.webName + "，用户名：" + user.getUserName());
    }
}

网站控制工厂：

public class WebSiteFactory {
    private HashMap hashMap = new HashMap<>();
 
    public WebSite getWebSiteCategory(String key) {
        if (!hashMap.containsKey(key)) {
            hashMap.put(key, new ConcreteWebSite(key));
        }
        return hashMap.get(key);
    }
 
    public int getWebSiteCount() {
        return hashMap.size();
    }
}

用户：

public class User {
    private String userName;
 
    public User(String userName) {
        this.userName = userName;
    }
 
    public String getUserName() {
        return userName;
    }
}

 主程序（发起请求的类）：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        WebSiteFactory webSiteFactory = new WebSiteFactory();
 
        WebSite webSite1 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("淘宝");
        webSite1.use(new User("张三"));
 
        WebSite webSite2 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("淘宝");
        webSite2.use(new User("李四"));
 
        WebSite webSite3 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客");
        webSite3.use(new User("王五"));
 
        WebSite webSite4 = webSiteFactory.getWebSiteCategory("博客");
        webSite4.use(new User("老刘"));
 
        System.out.println("网站总数为：" + webSiteFactory.getWebSiteCount());
    }
}

这里就不再举例了，可以把上面的Java例子复制到你本地，运行main函数试一下加深理解。这些代码都是我自己学习的时候根据一些教材手敲的，不存在bug可以直接运行。

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