享元（Flyweight）模式：通過共享技術以便有效的支持大量細粒度的對象。
享元模式在閻宏的《java與模式》中分為單純享元模式和復合享元模式，復合模式的復合享元是不可以共享的，享元對象能做到共享的關鍵是區分內蘊態（Internal State）和外蘊態( External State)。這兩個“蘊態”翻譯的太難懂，我不是說翻譯的不好，可能是我理解能力差，還是《Design Pattern Elements of Reusable Object-Oriented Software》的翻譯版《設計模式可復用面向對象軟件的基礎》一書總翻譯為內部對象和外部對象，相對直白，對概念性的東西文學氣味太強了就覺得很別扭。這里的角色也采用《設計模式可復用面向對象軟件的基礎》的說法，不區分單純模式和復合模式，而是有一個UnSharedConcreteFlyweight（在《java與模式》里稱復合享元，指明復合享元不能共享），我們這里稱它不可以共享享元角色，這樣享元模式的角色有：
- 抽象享元（Flyweight）角色：是給實現享元提供的接口。
- 具體享元（ConcreteFlyweight）角色：實現抽象角色，此對象必須是共享的，所含的狀態必須是內部狀態。
- 不共享享元（UnSharedConcreteFlyweight）角色：此對象不可共享，不是所有實現抽象享元接口的的對象都要共享，此對象通常將ConcreteFlyweight作為組成元素。
- 享元工廠（FlyweightFactory）角色：負責創建和管理享元角色，確保合理共享。
- 客戶端（Client）角色：維持一個Flyweight對象的引用，計算或存儲一個（多個）外部存儲狀態。
享元模式的類的機構圖如下：
享元模式在java.lang.String設計上的使用，我們知道java中字符串始終保持共享一份，如下面代碼片段：
|
1
2
3
|
String m = "a";String n = "a";System.out.println(m==n); |
這樣會輸出true,說明m和n指向了同一個實例，內存中也只有一個"a"。這就是享元模式在String上的使用。
享元模式在文字編輯存貯過程中的使用，這里假定文章由行對象組成，行對象由若干個字符對象組成，但是如果每個字符都保存自己的對象，那么一篇文章成千上萬個字符對象，這樣嚴重消耗系統內存，造成不可接受的運行時開銷，好的方法是利用享元模式，只保存ASCII字符編碼值，作為內部不變的狀態，對當個字符對象進行共享，而相對字符顏色、大小這樣的格式化數據作為外部狀態，由客戶端維護，運行時由外部傳入即可。每個行作為不可共享享元對象，它是由享元對象（字符對象）組合而成的。
我們來看個簡單地享元模式的結構的例子：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
|
/** * 字母 */public class Letter { private String name; public Letter(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } } |
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
|
/** * 一個產生字母對象的 享元工廠(單例工廠) */public class LetterFactory { private Map<String, Letter> map; private static LetterFactory instance = new LetterFactory(); private LetterFactory() { map = new HashMap<String, Letter>(); } public static LetterFactory getInstance() { return instance; } public void add(Letter letter) { if (letter != null && !map.containsKey(letter.getName())) { map.put(letter.getName(), letter); } System.out.println("map.size====" + map.size()); } public Letter get(String name) { return map.get(name); } } |
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
|
public class Test { public static void main(String[] args) { LetterFactory factory = LetterFactory.getInstance(); String word = "easiness"; addLetterByName(factory, word); getLetter(factory, word); } //添加字母對象 static void addLetterByName(LetterFactory factory, String word) { for (char c : word.toCharArray()) { factory.add(new Letter(c + "")); } } //輸出字母對象 static void getLetter(LetterFactory factory, String word) { for (char c : word.toCharArray()) { System.out.println(factory.get(c + "")); } } } |
打印：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
|
map.size====1 map.size====2 map.size====2 map.size====3 map.size====4 map.size====5 map.size====5 flyweight.Letter@3343c8b3 flyweight.Letter@272d7a10 flyweight.Letter@3343c8b3 flyweight.Letter@1aa8c488 flyweight.Letter@3dfeca64 flyweight.Letter@22998b08 flyweight.Letter@1aa8c488 |
