设计模式笔记12——享元模式（Flyweight）

浅浅的花香味﹌ 2023-06-16 08:15 28阅读 0赞

展示网站项目需求

小型的外包项目，给客户A做一个产品展示网站，客户A的朋友感觉效果不错，也希望做这样的产品展示网站，但是要求都有些不同：

1) 有客户要求以新闻的形式发布

2) 有客户人要求以博客的形式发布

3) 有客户希望以微信公众号的形式发布

传统方案解决网站展现项目

1) 直接复制粘贴一份，然后根据客户不同要求，进行定制修改

2) 给每个网站租用一个空间

3) 方案设计示意图

传统方案解决网站展现项目-问题分析

1) 需要的网站结构相似度很高，而且都不是高访问量网站，如果分成多个虚拟空间来处理，相当于一个相同网站的实例对象很多，造成服务器的资源浪费

2) 解决思路：整合到一个网站中，共享其相关的代码和数据，对于硬盘、内存、CPU、数据库空间等服务器资源都可以达成共享，减少服务器资源

3) 对于代码来说，由于是一份实例，维护和扩展都更加容易

4) 上面的解决思路就可以使用 享元模式 来解决

享元模式基本介绍

1) 享元模式（Flyweight Pattern） 也叫 蝇量模式: 运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象

2) 常用于系统底层开发，解决系统的性能问题。像数据库连接池，里面都是创建好的连接对象，在

这些连接对象中有我们需要的则直接拿来用，避免重新创建，如果没有我们需要的，则创建一个

3) 享元模式能够解决重复对象的内存浪费的问题，当系统中有大量相似对象，需要缓冲池时。不需

总是创建新对象，可以从缓冲池里拿。这样可以降低系统内存，同时提高效率

4) 享元模式经典的应用场景就是池技术了，String常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式

的应用，享元模式是池技术的重要实现方式

享元模式的原理类图

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对原理图的说明-即(模式的角色及职责)

1) FlyWeight 是抽象的享元角色, 他是产品的抽象类, 同时定义出对象的外部状态和内部状态(后面介绍) 的接口或实现

2) ConcreteFlyWeight 是具体的享元角色，是具体的产品类，实现抽象角色定义相关业务

3) UnSharedConcreteFlyWeight 是不可共享的角色，一般不会出现在享元工厂。

内部状态和外部状态

比如围棋、五子棋、跳棋，它们都有大量的棋子对象，围棋和五子棋只有黑白两色，跳棋颜色多一点，所以棋子颜色就是棋子的内部状态；而各个棋子之间的差别就是位置的不同，当我们落子后，落子颜色是定的，但位置是变化的，所以棋子坐标就是棋子的外部状态

1) 享元模式提出了两个要求：细粒度和共享对象。这里就涉及到内部状态和外部状态了，即将对象的信息分为两个部分：内部状态和外部状态

2) 内部状态指对象共享出来的信息，存储在享元对象内部且不会随环境的改变而改变

3) 外部状态指对象得以依赖的一个标记，是随环境改变而改变的、不可共享的状态。

4) 举个例子：围棋理论上有361个空位可以放棋子，每盘棋都有可能有两三百个棋子对象产生，因为内存空间有限，一台服务器很难支持更多的玩家玩围棋游戏，如果用享元模式来处理棋子，那么棋子对象就可以减少到只有两个实例，这样就很好的解决了对象的开销问题

核心代码：

// 网站工厂类，根据需要返回压一个网站  
public class WebSiteFactory \{  
    //集合， 充当池的作用  
    private HashMap<String, ConcreteWebSite> pool = new HashMap<>();  
      
    //根据网站的类型，返回一个网站, 如果没有就创建一个网站，并放入到池中,并返回  
    public WebSite getWebSiteCategory(String type) \{  
        if(!pool.containsKey(type)) \{  
            //就创建一个网站，并放入到池中  
            pool.put(type, new ConcreteWebSite(type));  
        \}  
          
        return (WebSite)pool.get(type);  
    \}  
      
    //获取网站分类的总数 (池中有多少个网站类型)  
    public int getWebSiteCount() \{  
        return pool.size();  
    \}  
\}

实际上享元模式的一个典型案例就是池技术，这里的实现就采用类池技术，如果已经存在则不再new。

像String、Interger就采用了享元模式。

享元模式的注意事项和细节

1) 在享元模式这样理解，“享”就表示共享，“元”表示对象

2) 系统中有大量对象，这些对象消耗大量内存，并且对象的状态大部分可以外部化时，我们就可以考虑选用享元模式

3) 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，用HashMap/HashTable存储

4) 享元模式大大减少了对象的创建，降低了程序内存的占用，提高效率

5) 享元模式提高了系统的复杂度。需要分离出内部状态和外部状态，而外部状态具有固化特性，不应该随着内部状态的改变而改变，这是我们使用享元模式需要注意的地方.

6) 使用享元模式时，注意划分内部状态和外部状态，并且需要有一个工厂类加以控制。

7) 享元模式经典的应用场景是需要缓冲池的场景，比如 String常量池、数据库连接池

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