1 享元模式的定义
享元模式：使用共享对象可有效地支持大量细粒度的对象。享元模式是池技术的重要实现方式。
享元模式的定义提出了两个要求：
- 细粒度的对象
- 共享对象
细粒度的对象数量众多并且性质相近，就可以将这些对象信息分为两个部分：内部状态(intrinsic)和外部状态(extrinsic)。
内部状态
内部状态是对象可以共享出来的信息，存储在享元对象内部并且不会随环境改变而改变。内部状态可以作为一个对象的动态附加信息，不必直接存储于具体某个对象中，属于可共享的而部分。外部状态
外部状态是对象的特有标记，随环境改变而改变，是对象不可以共享的状态。
享元模式的通用类图：
享元模式通用类图
Flyweight——抽象享元角色
一个产品的抽象类，同时定义出对象的外部状态和内部转台的接口或实现。ConcreteFlyweight——具体享元角色
具体的一个产品类，实现抽象角色定义的业务。该角色中内部状态处理与环境无关，不应该也不允许出现一个操作改变了内部状态，同时修改了外部状态。UnsharedConcreteFlyweight——不可共享的享元角色
不存在外部状态或安全要求（如线程安全）不能够使用共享技术的对象，该对象一般不会出现在享元工厂中。FlyweightFactory——享元工厂
享元工厂，职责简单，就是作为一个池容器，同时提供从池中获取对象的方法。
享元模式的目的在于运用共享技术，使得一些细粒度的对象可以共享。多使用细粒度的对象，便于重用和重构。
2 享元模式通用示例
- 抽象享元角色
抽象享元一般为抽象类，但是在实际项目中，一般是一个实现类。抽象享元角色描述一类事物的方法。在抽象角色中，一般要把外部状态和内部状态(可以没有内部状态而只有行为)定义出来，避免子类的随意扩展。
@Slf4j
public abstract class Flyweight {
/**
* 内部状态
*/
private String intrinsic;
/**
* 外部状态
*/
protected final String extrinsic;
/**
* 构造函数，必须接收外部状态
*/
public Flyweight(String extrinsic) {
this.extrinsic = extrinsic;
}
/**
* 定义业务操作
*/
public abstract void operate();
/**
* 内部状态的getter
*
* @return
*/
public String getIntrinsic() {
return intrinsic;
}
/**
* 内部状态的setter
*
* @param intrinsic
*/
public void setIntrinsic(String intrinsic) {
this.intrinsic = intrinsic;
}
}
- 具体享元角色
具体享元角色实现自己具体的业务，然后接受外部状态，以便内部业务逻辑对外部状态的依赖。在抽象享元中对外部状态加上了final关键字，防止意外修改外部状态。
注意：在程序开发中，确认只需要一次赋值的属性设置为final类型，避免意外修改导致逻辑混乱，特别是Session(Context)级的常量或变量。
@Slf4j
public class ConcreteFlyweightA extends Flyweight {
/**
* 构造函数，必须接收外部状态
*
* @param extrinsic 外部状态
*/
public ConcreteFlyweightA(String extrinsic) {
super(extrinsic);
}
/**
* 根据外部状态，进行逻辑处理
*/
@Override
public void operate() {
log.info("享元角色{}的外部业务逻辑处理。extrinsic={}", this.getClass().getSimpleName(), extrinsic);
}
}
@Slf4j
public class ConcreteFlyweightB extends Flyweight {
/**
* 构造函数，必须接收外部状态
*
* @param extrinsic 外部状态
*/
public ConcreteFlyweightB(String extrinsic) {
super(extrinsic);
}
/**
* 根据外部状态，进行逻辑处理
*/
@Override
public void operate() {
log.info("享元角色{}的外部业务逻辑处理。extrinsic={}", this.getClass().getSimpleName(), extrinsic);
}
}
- 享元工厂
享元工厂，职责简单，就是作为一个池容器，同时提供从池中获取对象的方法。
@Slf4j
public class FlyweightFactory {
/**
* 池容器
*/
private static Map<String, Flyweight> pool = new HashMap<>();
/**
* 享元工厂
*/
public static Flyweight getFlyweightA(String extrinsic) {
//需要返回的对象
Flyweight flyweight = null;
//如果池中存在享元对象，直接返回；否则，创建对象并放入池中，然后返回
if (pool.containsKey(extrinsic)) {
flyweight = pool.get(extrinsic);
} else {
flyweight = new ConcreteFlyweightA(extrinsic);
pool.put(extrinsic, flyweight);
}
return flyweight;
}
}
3 享元模式的优缺点
- 优点
享元模式可以减少应用程序创建的对象，降低程序内存的占用，提高程序性能。 - 缺点
- 享元模式提高了系统复杂性，需要分离出外部状态和内部状态，而且外部状态具有固化特性，不应该随着内部状态改变而改变，否则会导致系统逻辑混乱。
- 在多线程的场景中，如果享元过少，每个线程都修改相同享元对象的属性，就会出现逻辑错误。
4 享元模式应用场景
- 系统中存在大量的相似对象。
- 细粒度的对象都具备较近的外部状态，而且内部状态与环境无关（对象没有特定身份）。
- 需要缓冲池的场景。
建议
- 在享元模式中，尽量使用Java基本类型作为外部状态，以此来提高运行效率。
- 虽然使用享元模式可以实现对象池，但是这两者还是有区别的。
对象池：着重对象的复用，池中的对象是可替换的，从池中获得A对象和B对象对客户端来说是完全相同的，主要解决复用问题，比如线程池。
享元模式：主要解决对象的共享，关注重点是如何建立多个可贡献的细粒度对象。
