认识达内从这里开始

随着互联网的不断发展，越来越多的软件响应模式被工程师所掌握和使用。今天，我们就一起来了解一下，享元模式的一些特点与使用场景都有哪些。

一、什么是享元模式

说到享元模式，一个想到的应该就是池技术了，String常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式的应用，所以说享元模式是池技术的重要实现方式。

比如我们每次创建字符串对象时，都需要创建一个新的字符串对象的话，内存开销会很大，所以如果一次创建了字符串对象“adam“，下次再创建相同的字符串”adam“时，只是把它的引用指向”adam“，这样就实现了”adam“字符串再内存中的共享。

举个简单的例子，网络联机下棋的时候，一台服务器连接了多个客户端(玩家)，如果我们每个棋子都要创建对象，那一盘棋可能就有上百个对象产生，玩家多点的话，因为内存空间有限，一台服务器就难以支持了，所以这里要使用享元模式，将棋子对象减少到几个实例。下面给出享元模式的定义。

享元模式(Flyweight)，运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

其中，Flyweight是抽象享元角色。它是产品的抽象类，同时定义出对象的外部状态和内部状态(外部状态及内部状态相关内容见后方)的接口或实现;ConcreteFlyweight是具体享元角色，是具体的产品类，实现抽象角色定义的业务;UnsharedConcreteFlyweight是不可共享的享元角色，一般不会出现在享元工厂中;FlyweightFactory是享元工厂，它用于构造一个池容器，同时提供从池中获得对象的方法。

1. Flyweight抽象类

所有具体享元类的超类或接口，通过这个接口，Flyweight可以接受并作用于外部状态。

2. ConcreteFlyweight类

继承Flyweight超类或实现Flyweight接口，并为其内部状态增加存储空间。

3. UnsharedConcreteFlyweight类

指那些不需要共享的Flyweight子类。

4. FlyweightFactory类

一个享元工厂，用来创建并管理Flyweight对象，主要是用来确保合理地共享Flyweight，当用户请求一个Flyweight时，FlyweightFactory对象提供一个已创建的实例或创建一个实例。

二、内部状态和外部状态

上面享元模式的定义为我们提出了两个要求：细粒度和共享对象。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，要避免这种情况，用到的就是共享技术，这里就需要提到内部状态和外部状态了。

因为要求细粒度对象，所以不可避免地会使对象数量多且性质相近，此时我们就将这些对象的信息分为两个部分：内部状态和外部状态。

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

我们举一个简单的例子，棋牌类游戏大家都有玩过吧，比如说说围棋和跳棋，它们都有大量的棋子对象，围棋和五子棋只有黑白两色，跳棋颜色略多一点，但也是不太变化的，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，我们落子嘛，落子颜色是定的，但位置是变化的，所以方位坐标就是棋子的外部状态。

那么为什么这里要用享元模式呢?可以想象一下，上面提到的棋类游戏的例子，比如围棋，理论上有361个空位可以放棋子，常规情况下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。

三、享元模式的应用

1. 何时使用

系统中有大量对象时

这些对象消耗大量内存时

这些对象的状态大部分可以外部化时

2. 方法

用标识码判断，如果在内存中有，则返回这个标识码所标识的对象，用HashMap/HashTable存储

3. 优点

大大减少了对象的创建，降低了程序内存的占用，提高效率

4. 缺点

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

5. 使用场景

系统中存在大量相似对象

需要缓冲池的场景

6. 应用实例

String常量池

数据库连接池

7. 注意事项

注意划分内部状态和外部状态，否则可能会引起线程安全问题

这些类必须有一个工厂类加以控制

节选：码云

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