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核心思想

享元模式（Flyweight Pattern）是一种结构型设计模式，主要用于减少程序中大量对象的内存消耗。该模式通过共享相同的数据来有效减少内存的使用，适用于对象非常多且可以共享一部分状态的场景。
核心：将对象的内部状态和外部状态分离：

- 内部状态：存储在享元对象内部的、不会改变的状态，通常是可以共享的。
- 外部状态：依赖于环境且变化的状态，不可共享。

结构

1. Flyweight（享元角色）

声明享元对象的接口，通常是不可变的。

2. ConcretFlyweight（具体享元角色）

实现 Flyweight 接口，存储共享状态。

3. UnsharedConcreteFlyweight（非共享具体享元角色）

非共享的享元对象，一般不是由享元工厂创建。

4. FlyweightFactory（享元工厂）

用来管理享元对象的工厂类，确保共享对象的唯一性。

适用场景

存在大量相似对象。
对象状态可分为内部、外部状态。
节省内存，避免重复创建对象。

优缺点

优点：

节省内存：避免重复创建相似对象。
提高性能：减少重复创建对象的开销。

缺点：

增加复杂性：享元模式、工厂类的设计。

实现步骤

将需要改写为享元的类成员变量拆分为两个部分：

1. 内在状态：包含不变的、可在许多对象中重复使用的数据的成员变量。
2. 外在状态：包含每个对象各自不同的情景数据的成员变量

保留类中表示内在状态的成员变量，并将其属性设置为不可修改。这些变量仅可在构造函数中获得初始数值。
找到所有使用外在状态成员变量的方法，为在方法中所用的每个成员变量新建一个参数，并使用该参数代替成员变量。
你可以有选择地创建工厂类来管理享元缓存池，它负责在新建享元时检查已有的享元。如果选择使用工厂，客户端就只能通过工厂来请求享元，它们需要将享元的内在状态作为参数传递给工厂。
客户端必须存储和计算外在状态（情景）的数值，因为只有这样才能调用享元对象的方法。为了使用方便，外在状态和引用享元的成员变量可以移动到单独的情景类中。

示例

// 享元角色
public abstract class AbstractBox {// 获取图形public abstract String getShape();// 显示图形及颜色public void display(String color){System.out.println("方块：" + getShape() + "，颜色：" + color);}
}// 具体享元角色——I
public class IBox extends AbstractBox{@Overridepublic String getShape() {return "I";}
}// 具体享元角色——L
public class LBox extends AbstractBox{@Overridepublic String getShape() {return "L";}
}// 具体享元角色——O
public class OBox extends AbstractBox{@Overridepublic String getShape() {return "O";}
}// 享元工厂（静态内部类单例方式）
public class BoxFactory {// 享元对象池private Map<String, AbstractBox> boxes;// 私有化构造器private BoxFactory() {boxes = new HashMap<>();boxes.put("L", new LBox());boxes.put("I", new IBox());boxes.put("O", new OBox());}// 获取享元对象public AbstractBox getBox(String type) {return boxes.get(type);}// 创建静态内部类private static class SingletonHolder {private static final BoxFactory INSTANCE = new BoxFactory();}// 获取享元工厂实例public static BoxFactory getInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;}
}// 客户端
public class Client {public static void main(String[] args) {// 1.获取享元工厂BoxFactory boxFactory = BoxFactory.getInstance();// 2.获取享元对象AbstractBox box1 = boxFactory.getBox("L");AbstractBox box2 = boxFactory.getBox("I");AbstractBox box3 = boxFactory.getBox("O");AbstractBox box4 = boxFactory.getBox("O");// 3.获取非享元对象并显示box1.display("red");box2.display("blue");box3.display("green");box4.display("yellow");// 4.验证享元对象是否共享System.out.println(box3 == box4);}
}