核心思想

共享对象: 将可共享的部分抽取出来，只保留不变的部分。
内部状态: 可以共享的状态，存储在享元对象内部。
外部状态: 不能共享的状态，由客户端维护。

工作原理

享元工厂: 负责创建和管理享元对象，确保共享对象的复用。
对象复用: 如果一个对象已经存在，直接返回它；否则创建一个新对象。

适用场景

需要大量创建相似对象时。
内存使用是系统的主要问题时。

优点

降低内存消耗。
提高性能。

缺点

使系统逻辑更加复杂。
需要分离内部和外部状态，增加了使用的难度。

What is Flyweight Pattern

Flyweight 是指轻量级的。

享元模式旨在支持大量细粒度的对象共享，以减少内存消耗。该模式通过共享相似对象的部分状态，来减少对象的数量。通过共享，可以节省内存并提高系统的性能。

享元模式通常涉及两个关键概念：

内部状态（Intrinsic State）
内部状态是可以共享的部分，存储在享元对象内部；
外部状态（Extrinsic State）
外部状态是不可共享的部分，需要在使用时提供。

通过将内部状态与外部状态分离，可以实现对象的共享。享元模式适用于需要创建大量相似对象且内存消耗较大的场景。

Think:
这个模式给我最大的启发就是，一些大量且要耗费大量资源，即使它本身是一个整体，也要考虑继续将它细分，更细粒度的管控它，这个细分的手段就是设置一个状态。这个思想也广泛的运用在IT的各个领域，比如说>>TODO。

Q：享元模式是通过在类里面设置状态，达到控制类的目的吗?

A：不完全正确。享元模式是一种结构设计模式，其主要目的是通过共享对象来减少内存使用和提高性能。它通过将对象的状态划分为内部状态（Intrinsic State）和外部状态（Extrinsic State）来实现。

内部状态是可以被多个对象共享的状态，它不依赖于具体的场景或上下文，可以在多个对象之间共享和复用。而外部状态是随着具体的场景或上下文变化的状态，它不能被共享，需要在使用时传递给享元对象。

通过将内部状态和外部状态分离，享元模式可以大幅减少系统中对象的数量，从而节省内存空间。而通过传递外部状态，可以使得享元对象在不同的场景中具有不同的行为，从而实现灵活性。

因此，尽管享元模式可以通过内部状态和外部状态的设置来控制类的行为，但其核心目的并不是通过状态的设置来控制类，而是通过共享对象和分离状态来提高内存利用和性能。

Comparison between prototype and Flyweight

Similarities：

从场景上来看都是为了节省资源区创建大量相似的对象；
一般都是配合工厂模式；

Differences：

Flyweight 如果需要创建不同的对象，就得提供不同的外部状态;
Prototype 无需依赖于显式的构造函数，它通过复制现有对象的原型来创建新对象。

Key Elements

享元类接口
享元类实现
获取享元类工厂

Example 1

在绘制大量相同形状但颜色不同的图形时，可以使用享元模式来共享形状对象，只改变颜色这种外部状态。这样可以显著减少内存使用。

Example 2

当你使用享元模式时，你需要定义一个享元工厂（Flyweight Factory），它负责创建和管理享元对象。下面是一个简单的Java代码示例，演示了如何实现享元模式：

首先，我们定义享元接口（Flyweight）：

public interface Flyweight {
    void operation();
}

然后，实现具体的享元类（ConcreteFlyweight）：

public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
    private String intrinsicState;

    public ConcreteFlyweight(String intrinsicState) {
        this.intrinsicState = intrinsicState;
    }

    @Override
    public void operation() {
        System.out.println("ConcreteFlyweight: " + intrinsicState);
    }
}

接下来，创建享元工厂类（FlyweightFactory）来管理享元对象：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class FlyweightFactory {
    private Map<String, Flyweight> flyweights = new HashMap<>();

    public Flyweight getFlyweight(String key) {
        if (flyweights.containsKey(key)) {
            return flyweights.get(key);
        } else {
            Flyweight flyweight = new ConcreteFlyweight(key);
            flyweights.put(key, flyweight);
            return flyweight;
        }
    }
}

最后，我们可以使用享元工厂来获取享元对象并调用其方法：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();

        Flyweight flyweight1 = factory.getFlyweight("A");
        flyweight1.operation();

        Flyweight flyweight2 = factory.getFlyweight("B");
        flyweight2.operation();

        Flyweight flyweight3 = factory.getFlyweight("A");
        flyweight3.operation();

        // 输出结果：
        // ConcreteFlyweight: A
        // ConcreteFlyweight: B
        // ConcreteFlyweight: A
    }
}

在上述示例中，我们使用享元工厂来获取享元对象。首次获取某个享元对象时，工厂会创建一个新的对象并将其存储在内部的HashMap中。之后，如果再次请求相同的享元对象，则直接返回已经创建的对象。这样就实现了对象的共享，减少了内存消耗。

希望这个简单的示例能帮助你理解享元模式的基本概念和用法。

posted on 2023-09-05 14:46 Mysticbinary 阅读(59) 评论(0) 收藏举报

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