设计模式-享元模式（Flyweight Pattern）

电玩女神 2023-07-02 06:27 25阅读 0赞

推荐：[Java设计模式汇总][Java]

## 享元模式 ##

**定义**

> Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently.  
> 使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。

**类型**  
结构型。

**内部状态与外部状态**  
在享元对象内部并且不会随环境的改变而改变的共享部分，可以称为是享元对象的内部状态，而随环境改变而改变的、不可以共享的状态就是外部状态了，当然享元是可以没有内部状态的，而外部状态最好由客户代码或者第三方类托管。

**例子**  
Employee接口，抽象享元角色。

package com.kaven.design.pattern.structural.flyweight;
    
    public interface Employee { 
        void report();
    }

EmployeeFactory类，享元工厂。

package com.kaven.design.pattern.structural.flyweight;
    
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
    
    public class EmployeeFactory { 
        private static final Map<String , Employee> EMPLOYEE_MAP = new HashMap<String, Employee>();
    
        public static Employee getManager(String department){ 
            Manager manager = (Manager) EMPLOYEE_MAP.get(department);
            if(manager == null){ 
                manager = new Manager(department);
                System.out.println("创建部门经理："+department);
                String reportContent = department+"部门汇报：此次报告的主要内容是......";
                manager.setReportContent(reportContent);
                System.out.println(" 创建报告："+reportContent);
                EMPLOYEE_MAP.put(department , manager);
            }
            return manager;
        }
    }

Manager类，具体享元角色，实现了Employee接口。

package com.kaven.design.pattern.structural.flyweight;
    
    public class Manager implements Employee { 
        public void report() { 
            System.out.println(reportContent);
        }
        private String department;
        private String reportContent;
    
        public void setReportContent(String reportContent) { 
            this.reportContent = reportContent;
        }
    
        public Manager(String department) { 
            this.department = department;
        }
    }

应用层代码：

package com.kaven.design.pattern.structural.flyweight;
    
    public class Test { 
        private static final String departments[] = { "RD","QA","PM","BD"};
    
        public static void main(String[] args) { 
            for (int i = 0; i < 10; i++) { 
                String department = departments[(int)(Math.random() * departments.length)];
                Manager manager = (Manager) EmployeeFactory.getManager(department);
                manager.report();
            }
        }
    }

输出：

创建部门经理：RD
     创建报告：RD部门汇报：此次报告的主要内容是......
    RD部门汇报：此次报告的主要内容是......
    创建部门经理：BD
     创建报告：BD部门汇报：此次报告的主要内容是......
    BD部门汇报：此次报告的主要内容是......
    创建部门经理：PM
     创建报告：PM部门汇报：此次报告的主要内容是......
    PM部门汇报：此次报告的主要内容是......
    PM部门汇报：此次报告的主要内容是......
    创建部门经理：QA
     创建报告：QA部门汇报：此次报告的主要内容是......
    QA部门汇报：此次报告的主要内容是......
    QA部门汇报：此次报告的主要内容是......
    QA部门汇报：此次报告的主要内容是......
    QA部门汇报：此次报告的主要内容是......
    RD部门汇报：此次报告的主要内容是......
    RD部门汇报：此次报告的主要内容是......

从结果可以看出，已经创建出来的部门经理，如果以后还需要使用就不需要再次创建了，因为它已经被存储到EmployeeFactory类的HashMap中了，因为是用HashMap进行存储享元的，并且没有其他维护线程安全操作，所以这个例子是线程不安全的。  
这里便完成了一个简单的享元模式例子。

**适用场景**

*  在对象（相同或相似的对象）足够多的时候，而创建这些对象造成了很大的系统开销时，应该考虑使用享元模式。
 *  享元有被频繁使用的场景，才有使用享元模式的价值，因为，在使用享元模式的时候需要维护一个所有已经存在的享元的key-value数据结构，如HashMap(线程不安全)等，这本身也是需要消耗系统资源的，相当于以空间换时间。

**优点**

*  通过共享对象节约了内存资源，降低了性能消耗。
 *  享元模式的外部状态相对独立，而且不会影响其内部状态，从而使得享元对象可以在不同的环境中被共享。

**缺点**

*  享元模式需要维护一个记录了系统已有的所有享元的列表，这本身也需要消耗资源，在每一次使用享元使都需要进行一次查找，这降低了程序的运行效率。
 *  享元模式使得系统更加复杂，需要分离出内部状态和外部状态，这使得程序的逻辑复杂化。

如果有说错的地方，请大家不吝赐教（记得留言哦~~~~）。

[Java]: https://kaven.blog.csdn.net/article/details/104109975