结构型设计模式----享元模式FlyWeight

今天是周末，本来想偷一下懒，想想还是看一节设计模式吧
写的不好，欢迎大家一起讨论~

1、使用场景：内存属于稀缺资源，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

2、核心
–以共享的方式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

举例围棋软件来说
每个棋子都可以看成一个对象，颜色、形状、大小都能称为内部状态，因为这些是可共享的
但是位置每一个棋子都是独一无二的，是不可共享的，所以是外部状态

3、享元模式的实现
–FlyweightFactory享元工厂类：创建并管理享元对象，享元池一般设计成键值对（可以理解为Map）
–FlyWeight抽象享元对象：通常是一个接口或抽象类，用于声明公共方法，这些方法可以向外界提供对象的内部状态，设置外部状态，例子中的棋子就可以看成这个
–ConcreteFlyWeight具体享元类：将内部状态放在这，为内部状态提供成员变量进行存储
–UnsharedConcreteFlyWeight非共享享元类：将外部状态放在这，不能被共享的子类可以设计成非共享享元类

4、享元模式优缺点
优点：极大减少了内存中对象的数量，节约系统资源，而且外部状态相对独立，不影响内部状态。
缺点：模式较为复杂，使程序逻辑复杂化；为了节省内存，共享了内部状态，分离出了外部状态，而读取外部状态时间较长，为了空间牺牲了时间。

我们以上面的围棋系统为例子
首先，我们创建享元类和具体享元类

public interface ChessFlyWeight {
    // 获取棋子颜色（获取内部状态）
    String getColor();

    // 设置棋子坐标（设置外部状态）
    void display(Coordinate coordinate);
}


class ChessConcreteFlyWeight implements ChessFlyWeight {
    // 为内部状态提供成员变量进行存储
    private String color;

    public ChessConcreteFlyWeight(String color) {
        this.color = color;
    }

    @Override
    public String getColor() {
        return color;
    }

    @Override
    public void display(Coordinate coordinate) {
        System.out.println("棋子颜色：" + color);
        System.out.println("棋子坐标：x= " + coordinate.getX() + "y=" + coordinate.getY());
    }
}

创建非共享享元类，将外部状态放在这里

public class Coordinate {
    // 棋子的坐标是外部状态
    private int x,y;

    public Coordinate(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public int getX() {
        return x;
    }

    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }

    public int getY() {
        return y;
    }

    public void setY(int y) {
        this.y = y;
    }
}

创建享元工厂

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


public class ChessFlyWeightFactory {
    // 享元池
    private static Map map = new HashMap();

    // 根据颜色获取棋子对象
    public static ChessFlyWeight getChess(String color) {
        // 如果有符合当前颜色要求的棋子对象，那就返回
        if (null != map.get(color)) {
            return map.get(color);
        } else {
            // 如果没有符合的对象就创建新的棋子对象，然后将其放入享元池中，在返回
            ChessFlyWeight chess = new ChessConcreteFlyWeight(color);
            map.put(color, chess);
            return chess;
        }
    }
}

模拟客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ChessFlyWeight chess1 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
        ChessFlyWeight chess2 = ChessFlyWeightFactory.getChess("黑色");
        // chess1创建时，享元池里面并没有黑色棋子，所以创建了一个，获取chess2时，有了黑色棋子，所以可以直接去拿之前创建的那个对象
        System.out.println(chess1);
        System.out.println(chess2);

        System.out.println("增加外部状态处理===========");
        chess1.display(new Coordinate(10, 10));
        chess2.display(new Coordinate(20, 20));
    }
}

运行结果如图

如有错误，欢迎指正