GOF23设计模式之享元模式之理解



享元模式（FlyWeight）

     内存属于稀缺资源，不要随便浪费。如果有很多个完全相同或相似的对象，我们可以通过享元模式，节省内存。

     节省了内存，有些时候，会造成运行时间的加长。

核心：

     享元模式以共享的方式高效地支持大量细粒度对象的重用

     享元对象能做到共享的关键是区分了内部状态和外部状态。

         内部状态：可以共享，不会随环境变化而改变。

         外部状态：不可以共享，会随环境变化而改变。

围棋软甲设计：

     每个围棋棋子都是一个对象：

     有如下对象：

颜色

         形状       这些事可以共享的，称之为内部状态

         大小

     位置： 这些不可以共享称之为外部状态。

     我们可以看到，在一局棋中，可以有几十或者几百个黑白棋子，但是我们考察这些棋子对象，会发现，所有的黑色棋子或者白色的棋子，他们的颜色，形状，大小都是一样的。这些一样的属性，在享元模式中我们称之为内部状态

     而每个棋子的位置都是不一样的，这类属性称之为外部状态

     享元模式实现：

• FlyweightFactory享元工厂类：
  
  创建并管理享元对象（也就是享元模式通常要和工厂模式搭配起来），享元池一般设置为键值对

• FlyWeight抽象享元类
  
  通常是一个接口或者抽象类，声明公共方法，这些方法可以向外界提供对象的内部状态，设置外部状态。

• ConcreteFlyWeight具体享元类
  
  为内部状态提供成员变量进行存储（如棋子的颜色，形状，大小）

• UnsharedConcreteFlyWeight非共享享元类
  
  不能被共享的子类可以设计为非共享享元类。（如棋子的位置）

应用场景：

     享元模式由于其共享的特性，可以在任何池中操作，比如，线程池，数据库连接池。

     String类的设计也是享元模式。（共享常量池中的对象）

优点：

     极大减少了内存中对象的数量

     相同或相似对象内存只存一份，极大地节约资源，提高系统性能

     外部状态相对独立，不影响内部状态

缺点：

     模式较为复杂，使得程序逻辑复杂化

     为了节省内存，共享了内部状态，分离出外部状态，而读取外部状态使运行时间变长。用时间换取了空间。