享元模式在主流的标准里是放到结构大类下的,但是我感觉这个模式的最终作用也是为了获取一个类,所以我将其划分到创建大类下。

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。

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

  • 细颗粒类接口
  • 细颗粒类实现
  • 创建细颗粒类工厂
  • Client

Simple Example

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 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。