Java设计模式—享元模式

享元模式：是池技术的重要实现方式。

定义如下：

使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。

个人理解：享元模式利用共享对象的技术，解决了Java中内存溢出的问题。

享元模式的定义为我们提出了两个要求：细粒度的对象和共享对象。我们知道分配太多的对象到应用程序中将有损程序的性能，同时还容易造成内存溢出，那怎么避免呢？就是享元模式提到的共享技术。我们先来了解一下对象的内部状态和外部状态。要求细粒度对象，那么不可避免地使得对象数量多且性质相近，那我们就将这些对象的信息分为两个部分：内部状态（intrinsic）与外部状态（extrinsic）。

● 内部状态

       内部状态是对象可共享出来的信息，存储在享元对象内部并且不会随环境改变而改变，如我们例子中的id、post Address等，它们可以作为一个对象的动态附加信息，不必直接储存在具体某个对象中，属于可以共享的部分。

● 外部状态

外部状态是对象得以依赖的一个标记，是随环境改变而改变的、不可以共享的状态，是唯一的一个索引值。

通用类图如下：

包含角色：

● Flyweight——抽象享元角色

它简单地说就是一个产品的抽象类，同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现。

● Concrete Flyweight——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。该角色中需要注意的是内部状态处理应该与环境无关，不应该出现一个操作改变了内部状态，同时修改了外部状态，这是绝对不允许的。

● unshared Concrete Flyweight——不可共享的享元角色

不存在外部状态或者安全要求（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。

● Flyweight Factory——享元工厂

职责非常简单，就是构造一个池容器，同时提供从池中获得对象的方法。

通用源代码如下：

抽象享元角色
public abstract class Flyweight {
     //内部状态
     private String intrinsic;
     //外部状态
     protected final String Extrinsic;
     //要求享元角色必须接受外部状态
     public Flyweight(String _Extrinsic){
             this.Extrinsic = _Extrinsic;
     }
     //定义业务操作
     public abstract void operate();
     //内部状态的getter/setter
     public String get Intrinsic() {
             return intrinsic;
     }
     public void set Intrinsic(String intrinsic) {
             this.intrinsic = intrinsic;
     }
}<span style="font-size:18px;">
</span>

抽象享元角色一般为抽象类，在实际项目中，一般是一个实现类，它是描述一类事物的方法。在抽象角色中，一般需要把外部状态和内部状态（当然了，可以没有内部状态，只有行为也是可以的）定义出来，避免子类的随意扩展。

具体享元角色
public class Concrete Flyweight1 extends Flyweight{
     //接受外部状态
     public Concrete Flyweight1(String _Extrinsic){  super(_Extrinsic);
     }
     //根据外部状态进行逻辑处理
     public void operate(){
             //业务逻辑
     }
}
public class Concrete Flyweight2 extends Flyweight{
     //接受外部状态
     public Concrete Flyweight2(String _Extrinsic){
             super(_Extrinsic);
     }
     //根据外部状态进行逻辑处理
     public void operate(){
             //业务逻辑
     }
}

        实现自己的业务逻辑，然后接收外部状态，以便内部业务逻辑对外部状态的依赖。注意，我们在抽象享元中对外部状态加上了final关键字，防止意外产生，什么意外？

获得了一个外部状态，然后无意修改了一下，池就混乱了！

享元工厂
public class Flyweight Factory {
     //定义一个池容器
     private static  Hash Map<String,Flyweight> pool= new Hash Map<String,Flyweight
     //享元工厂
     public static Flyweight get Flyweight(String Extrinsic){
             //需要返回的对象
             Flyweight flyweight = null;
             //在池中没有该对象
             if(pool.contains Key(Extrinsic)){
                     flyweight = pool.get(Extrinsic);
             }else{
                     //根据外部状态创建享元对象
                     flyweight = new Concrete Flyweight1(Extrinsic);
                     //放置到池中
                     pool.put(Extrinsic, flyweight);
             }
             return flyweight;     }
}

享元模式的优点和缺点：

享元模式是一个非常简单的模式，它可以大大减少应用程序创建的对象，降低程序内存的占用，增强程序的性能，但它同时也提高了系统复杂性，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，不应该随内部状态改变而改变，否则导致系统的逻辑混乱。

使用场景：

● 系统中存在大量的相似对象。

● 细粒度的对象都具备较接近的外部状态，而且内部状态与环境无关，也就是说对象没有特定身份。

● 需要缓冲池的场景。