享元模式（Flyweight Pattern），是對象池的一種體現，也是 GoF 的 23 種設計模式中的一種結構型設計模式。

享元模式 主要用于減少創建對象的數量，以減少內存占用和提高性能。它提供了減少對象數量從而改善應用所需的對象結構的方式。

享元模式 嘗試重用現有的同類對象，如果未找到匹配的對象，則創建新對象。

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本篇內容包括：關于享元模式、享元模式 Demo

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文章目錄

• • 一、關于享元模式
  • • • 1、關于享元模式
      • 2、關于享元模式的構成
      • 3、關于享元模式的XML
      • 4、關于享元模式的應用場景
      • 5、關于享元模式在 Java 中的應用
      • 6、關于享元模式的優缺點
  • 二、享元模式 Demo
  • • • 1、Demo 設計
      • 2、Demo 實現

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一、關于享元模式

1、關于享元模式

享元模式（Flyweight Pattern），是對象池的一種體現，也是 GoF 的 23 種設計模式中的一種結構型設計模式。

享元模式 主要用于減少創建對象的數量，以減少內存占用和提高性能。它提供了減少對象數量從而改善應用所需的對象結構的方式。

享元模式 嘗試重用現有的同類對象，如果未找到匹配的對象，則創建新對象。

2、關于享元模式的構成

享元模式主要包含四種角色：

抽象享元（Flyweight）角色：是所有的具體享元類的基類，為具體享元規范需要實現的公共接口，非享元的外部狀態以參數的形式通過方法傳入。

具體享元（Concrete Flyweight）角色：實現抽象享元角色中所規定的接口。

非享元（Unsharable Flyweight)角色：是不可以共享的外部狀態，它以參數的形式注入具體享元的相關方法中。

享元工廠（Flyweight Factory）角色：負責創建和管理享元角色。當客戶對象請求一個享元對象時，享元工廠檢査系統中是否存在符合要求的享元對象，如果存在則提供給客戶；如果不存在的話，則創建一個新的享元對象。

3、關于享元模式的XML

4、關于享元模式的應用場景

當系統中多處需要同一組信息時，可以吧這些信息封裝到一個對象中，然后對該對象進行緩存，這樣，一個對象就可以提供給多處需要使用的地方，避免大量同一對象多次創建，消耗大量內存空間。
享元模式其實就是工廠模式的一個改進機制，享元模式同樣要求創建一個或一組對象，并且就是通過工廠方法生成對象的，只不過享元模式中為工廠方法增加了緩存這一功能。主要總結為以下應用場景：

常常應用于系統底層的開發，以便解決系統的性能問題。

系統有大量相似的對象、需要緩存池的場景。

在生活中的享元模式也很常見，比如中介機構的房源共享，再比如全國社保聯網。

5、關于享元模式在 Java 中的應用

在 Java 中最直觀的享元模式就是在 Boolean，Byte，Integer，Long，Character 這些包裝類中，他們都提供了valueOf()方法。

比如：Long 的 valueOf() 方法會緩存數值 -127~128 之間的 Long 對象，在這個范圍之間就會直接在這個里面去取，大于這個范圍才會去 new Long 對象

public static Long valueOf(long l) {final int offset = 128;if (l >= -128 && l <= 127) { // will cachereturn LongCache.cache[(int)l + offset];}return new Long(l);}private static class LongCache {private LongCache(){}static final Long cache[] = new Long[-(-128) + 127 + 1];static {for(int i = 0; i < cache.length; i++)cache[i] = new Long(i - 128);}}

Byte，Short，Long 的范圍是 -127~128 之間。

Character 是 0~127 之間。

Integer 是 -127~128 之間，最小值不能改變，但是最大值可以通過虛擬機參數進行改變。-Djava.long.Intger.IntegerCache.high 來改變

Boolean 緩存了 TRUE 和 FALSE

6、關于享元模式的優缺點

# 享元模式的優點：

減少對象的創建，降低內存中對象的數量，降低系統的內存，提高效率；

減少內存之外的其它資源占用。

# 享元模式的缺點：

關注內、外部狀態、關注線程安全問題；

使系統、程序復雜化。

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二、享元模式 Demo

1、Demo 設計

俄羅斯方塊有不同的形狀，我們可以對這些形狀向上抽取出 AbstractBox，用來定義共性的屬性和行為。

接下來就是定義不同的形狀了，IBox類、LBox類、TBox類等。

提供了一個工廠類（BoxFactory），用來管理享元對象（也就是 AbstractBox 子類對象），該工廠類對象只需要一個，所以可以使用單例模式。并給工廠類提供一個獲取形狀的方法。

2、Demo 實現

# AbstractBox 抽象享元角色

public abstract class AbstractBox {public abstract String getShape();public void display(String color) {System.out.println("方塊形狀：" + this.getShape() + " 顏色：" + color);} }

# IBox/LBox/TBox 具體享元角色

public class IBox extends AbstractBox {@Overridepublic String getShape() {return "I";} }public class LBox extends AbstractBox {@Overridepublic String getShape() {return "L";} }public class TBox extends AbstractBox {@Overridepublic String getShape() {return "T";} }

# BoxFactory 享元工廠

public class BoxFactory {private static HashMap<String, AbstractBox> map;private BoxFactory() {map = new HashMap<String, AbstractBox>();AbstractBox iBox = new IBox();AbstractBox lBox = new LBox();AbstractBox oBox = new OBox();map.put("I", iBox);map.put("L", lBox);map.put("O", oBox);}public static final BoxFactory getInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;}private static class SingletonHolder {private static final BoxFactory INSTANCE = new BoxFactory();}public AbstractBox getBox(String key) {return map.get(key);} }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的详解设计模式：享元模式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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