一、享元模式

享元模式（Flyweight Pattern）主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式，它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。

享元模式尝试重用现有的同类对象，如果未找到匹配的对象，则创建新对象。

运用享元技术来有效的支持大量细粒度对象地复用。它通过共享已经存在地对象来大幅度减少需要创建地对象数量、避免大量相似对象开销，从而提高系统资源利用率

二、介绍

意图：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

主要解决：在有大量对象时，有可能会造成内存溢出，我们把其中共同的部分抽象出来，如果有相同的业务请求，直接返回在内存中已有的对象，避免重新创建。

何时使用： 1、系统中有大量对象。 2、这些对象消耗大量内存。 3、这些对象的状态大部分可以外部化。 4、这些对象可以按照内蕴状态分为很多组，当把外蕴对象从对象中剔除出来时，每一组对象都可以用一个对象来代替。 5、系统不依赖于这些对象身份，这些对象是不可分辨的。

如何解决：用唯一标识码判断，如果在内存中有，则返回这个唯一标识码所标识的对象。

关键代码：用 HashMap 存储这些对象。

应用实例： 1、JAVA 中的 String，如果有则返回，如果没有则创建一个字符串保存在字符串缓存池里面。 2、数据库的数据池。

优点：大大减少对象的创建，降低系统的内存，使效率提高。

缺点：提高了系统的复杂度，需要分离出外部状态和内部状态，而且外部状态具有固有化的性质，不应该随着内部状态的变化而变化，否则会造成系统的混乱。

使用场景： 1、系统有大量相似对象。 2、需要缓冲池的场景。

注意事项： 1、注意划分外部状态和内部状态，否则可能会引起线程安全问题。 2、这些类必须有一个工厂对象加以控制。

三、结构

享元（Flyweight）模式主要存在一下两种状态：

1、内部状态：既不会随着环境改变而改变的共享部分

2、外部状态：指随环境改变而改变的不可共享地部分。享元模式的实现要领就是区分应用中的这两种状态，并将外部状态外部化

享元模式主要有一下角色：

1、抽象享元角色（Flyweight）：通常是一个接口或抽象类，在抽象享元类中声明具体享元类公共方法，这些方法可以向外界提供享元对像的内部数据（内部状态），同时也可以通过这些方法来设置外部数据（外部状态）

2、具体享元（Concret Flyweight）角色：它实现了抽享元类，成为享元对象；在具体享元类中为内部状态提供了存储空间。通常我们可以结合单例模式来设计具体享元类，为每一个享元类提供唯一的享元对象

3、非享元（Unsharable Flyweight）角色：并不是所有的抽象享元类的子类都需要被共享，不能被共享的子类可设计为非共享具体享元类；当需要一个非共享具体享元类的对象可以直接通过实例化创建

4、享元工厂（Flyweight Factory）角色：负责创建和管理享元角色。当客户对象请求一个享元对象时，享元工厂检查系统中是否存在符合要求的享元对象，如果存在则提供给客户；如果不存在的话，则创建一个新的享元对象

四、代码实现

创建一个抽象的享元角色

package FP_01_Flyweight;

/**
 * @Author: {LZG}
 * @ClassName: AbstractBox
 * @Description: 抽象享元角色
 * @Date: 2022/4/3 20:13
 **/
public abstract class AbstractBox {

    //  获取图形的方法
    public abstract String getShape();
    //  显示图形及颜色
    public void display(String color){
        System.out.println("方块的形状："+getShape()+",颜色是："+color);
    }
}

生成具体的享元对象

package FP_01_Flyweight;

/**
 * @Author: {LZG}
 * @ClassName: IBox
 * @Description: I图形类（具体享元角色）
 * @Date: 2022/4/3 20:15
 **/
public class IBox  extends AbstractBox{
    @Override
    public String getShape() {
        return "I";
    }
}

package FP_01_Flyweight;

/**
 * @Author: {LZG}
 * @ClassName: LBox
 * @Description: L图形类（具体享元角色）
 * @Date: 2022/4/3 20:15
 **/
public class LBox extends AbstractBox{
    @Override
    public String getShape() {
        return "L";
    }
}

package FP_01_Flyweight;

/**
 * @Author: {LZG}
 * @ClassName: OBox
 * @Description: O图形类（具体享元角色）
 * @Date: 2022/4/3 20:15
 **/
public class OBox extends AbstractBox{
    @Override
    public String getShape() {
        return "O";
    }
}

生成享元工厂，将此类设计为单例模式

package FP_01_Flyweight;

import java.util.HashMap;

/**
 * @Author: {LZG}
 * @ClassName: BoxFactory
 * @Description: 工厂类：将该类设计为单例
 * @Date: 2022/4/3 20:17
 **/
public class BoxFactory {

    private HashMap<String,AbstractBox> map;

    //  再构造方法中初始化操作
    private BoxFactory(){
        map=new HashMap<String,AbstractBox>();
        map.put("I",new IBox());
        map.put("L",new LBox());
        map.put("O",new OBox());
    }
    //  饿汉式
    private static BoxFactory factory=new BoxFactory();

    //  提供方法获取该工厂类对象
    public static BoxFactory getInstance(){
        return factory;
    }

    //  根据名称获取图形对象
    public AbstractBox getShape(String name){
        return map.get(name);
    }


}

测试结果