概念

通过共享对象，减少系统中对象的数量，从而节省内存，提高性能

应用场景

当需要创建大量相似对象时，使用享元模式可以将对象中相同的部分提取出来作为共享对象，保留特殊的不可共享部分，减少了重复创建相同的部分。

基本结构

1）抽象享‏元（Flyweig؜ht）：定义享元对؜象的接口，规定非重复部分传入的标准方法‍

2）具体享‏元（Concret؜eFlyweigh؜t）：实现抽象享元⁡接口，内部保存可以共‍享的状态

3）享元工‏厂（Flyweigh؜tFactory）：؜负责创建和管理享元对⁡象，确保相同的享元对‍象只被创建一次，并进行共享

4）客户端‏（Client）：؜通过享元工厂获取享؜元对象，同时传入外⁡部状态进行使用

代码实现

以 ‏“字符缓存系统” ؜为例

享元接口

规定非重复部分传入的标准方法‍，实现统一管理各种字符

public interface Glyph {
    void render(int x, int y, String color);
}

具体享元

只保留不变的信息

public class CharacterGlyph implements Glyph {
    private final char symbol; // 内部状态，不随使用变化
    private final String font; // 内部状态：字体

    public CharacterGlyph(char symbol, String font) {
        this.symbol = symbol;
        this.font = font;
    }

    @Override
    public void render(int x, int y, String color) {
        System.out.println("渲染字符 '" + symbol + "'，字体：" + font + "，颜色：" + color + "，位置：(" + x + "," + y + ")");
    }
}

享元工厂

提供‏了享元对象的集中管؜理，相同的对象最多只有一个实例

public class GlyphFactory {
    private Map<String, Glyph> glyphPool = new HashMap<>();

    public Glyph getGlyph(char symbol, String font) {
        String key = symbol + ":" + font;
        if (!glyphPool.containsKey(key)) {
            glyphPool.put(key, new CharacterGlyph(symbol, font));
        }
        return glyphPool.get(key);
    }
}

客户端调用

1）定义包含外部状态的类：

包含对共享对象的引用，注意共享对象一定为final类型

public class CharacterView {
    private final Glyph glyph;
    private final int x;
    private final int y;
    private final String color;

    public CharacterView(Glyph glyph, int x, int y, String color) {
        this.glyph = glyph;
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.color = color;
    }

    public void draw() {
        glyph.render(x, y, color);
    }
}

2）使用

通过享元工厂获取共享部分的对象。

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

        CharacterView[] page = new CharacterView[] {
            new CharacterView(factory.getGlyph('a', "Arial"), 10, 10, "black"),
            new CharacterView(factory.getGlyph('b', "Arial"), 20, 10, "black"),
            new CharacterView(factory.getGlyph('a', "Arial"), 30, 10, "red"),
            new CharacterView(factory.getGlyph('a', "Arial"), 40, 10, "blue"),
            new CharacterView(factory.getGlyph('b', "Arial"), 50, 10, "black"),
        };

        for (CharacterView cv : page) {
            cv.draw();
        }
    }
}

优缺点

优点

1）节省内存：通过共享对象来减少内存的使用，尤其在需要大量相似对象时

2）提高性能：通过对象的共享，减少了对象的创建和销毁，尤其是在大量对象需要频繁创建的场景中

缺点

1）资源竞争：多个对象共享同一个实例时，如果共享的对象没有正确同步，可能会导致资源竞争或线程安全问题

概念