享元模式

向右看齐 2022-05-14 12:15 28阅读 0赞

## 定义 ##

**享元模式：**运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象。

面向对象技术可以很好地解决一些灵活性或可扩展性问题，但在很多情况下需要在系统中增加类和对象的个数。当对象数量太多时，将导致运行代价过高，带来性能下降等问题。享元模式正是为解决这一类问题而诞生的。享元的目的是为了减少不会要额内存消耗，将多个对同一对象的访问集中起来，不必为每个访问者创建一个单独的对象，以此来降低内存的消耗。

在享元模式中可以共享的相同内容称为**内部状态(Intrinsic State)**，而那些需要外部环境来设置的不能共享的内容称为**外部状态(Extrinsic State)**，其中外部状态和内部状态是相互独立的，外部状态的变化不会引起内部状态的变化。由于区分了内部状态和外部状态，因此可以通过设置不同的外部状态使得相同的对象可以具有一些不同的特征，而相同的内部状态是可以共享的。也就是说，**享元模式的本质是分离与共享 ： 分离变与不变，并且共享不变**。把一个对象的状态分成内部状态和外部状态，内部状态即是不变的，外部状态是变化的；然后通过共享不变的部分，达到减少对象数量并节约内存的目的。

在享元模式中通常会出现工厂模式，需要创建一个享元工厂来负责维护一个享元池(Flyweight Pool)（用于存储具有相同内部状态的享元对象）。在享元模式中，共享的是享元对象的内部状态，外部状态需要通过环境来设置。在实际使用中，能够共享的内部状态是有限的，因此享元对象一般都设计为较小的对象，它所包含的内部状态较少，这种对象也称为**细粒度对象**。

**享元模式的目的就是使用共享技术来实现大量细粒度对象的复用。**

## 结构图 ##

![这里写图片描述][70]

Flyweight： 享元接口，通过这个接口传入外部状态并作用于外部状态；

ConcreteFlyweight： 具体的享元实现对象，必须是可共享的，需要封装享元对象的内部状态；

UnsharedConcreteFlyweight： 非共享的享元实现对象，并不是所有的享元对象都可以共享，非共享的享元对象通常是享元对象的组合对象(复合享元角色类)；

FlyweightFactory： 享元工厂，主要用来创建并管理共享的享元对象，并对外提供访问共享享元的接口；

**复合享元角色类**  
复合享元对象是由单纯享元对象通过复合而成的，因此它提供了add()这样的聚集管理方法。由于一个复合享元对象具有不同的聚集元素，这些聚集元素在复合享元对象被创建之后加入，这本身就意味着复合享元对象的状态是会改变的，因此复合享元对象是不能共享的。复合享元角色实现了抽象享元角色所规定的接口，也就是operation()方法，这个方法有一个参数，代表复合享元对象的外蕴状态。一个复合享元对象的所有单纯享元对象元素的外蕴状态都是与复合享元对象的外蕴状态相等的；而一个复合享元对象所含有的单纯享元对象的内蕴状态一般是不相等的，不然就没有使用价值了。

**享元模式使用的场景：**  
广义上讲，在JDK类库中定义的String类也是使用享元模式的典型

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