设计模式之享元模式

享元模式运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象，主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。尝试重用现有的同类对象，如果未找到匹配的对象，则创建新对象。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。

享元模式的优点是减少了对象的创建，降低了内存，提高效率；缺点是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。在系统中有大量相似对象或者需要缓冲池的场景可以使用享元模式。

1. 创建形状接口及其实现；

public interface Shape {
   void draw();
}

public class Circle implements Shape {
   private String color;
   private int x;
   private int y;
   private int radius;
 
   public Circle(String 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() {
      System.out.println("Circle: Draw() [Color : " + color 
         +", x : " + x +", y :" + y +", radius :" + radius);
   }
}
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2. 创建工厂生成基于给定信息的实体类对象；

/**
 * 享元模式，减少对象的创建，利用唯一标识码，
 * 如果内存中已存在，则不进行创建
 */
import java.util.HashMap;

public class ShapeFactory {
    private static final Map<String, Shape> circleMap = new HashMap<>();

    public static Shape getShape(String color){
        Circle circle = (Circle) circleMap.get(color);
        if(circle == null){
            circle = new Circle(color);
            circleMap.put(color, circle);
            System.out.println("Creating circle of color:" + color);
        }

        return circle;
    }
}
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3. 使用该工厂，传递不同颜色获取实体类对象。

public class FlyweightInstance {

    private static final String[] colors = {"Red", "Green", "Blue"};

    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0;i<20;i++){
            Circle circle = (Circle) ShapeFactory.getShape(getRandomColor());
            circle.setX(getRandom());
            circle.setY(getRandom());
            circle.setRadius(100);
            circle.draw();
        }
    }

    private static int getRandom(){
        return (int) (Math.random() * 100);
    }

    private static String getRandomColor(){
        return colors[(int)(Math.random()) * colors.length];
    }
}
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