一、FlyWeight模式定義:
運用共享技術(shù)有效地支持大量細(xì)粒度對象。
二、模式解說
也就是說在一個系統(tǒng)中如果有多個相同的對象，那么只共享一份就可以了，不必每個都去實例化一個對象。在Flyweight模式中，由于要產(chǎn)生各種各樣的對象，所以在Flyweight(享元)模式中常出現(xiàn)Factory模式。Flyweight的內(nèi)部狀態(tài)是用來共享的,Flyweight factory負(fù)責(zé)維護(hù)一個對象存儲池（Flyweight Pool）來存放內(nèi)部狀態(tài)的對象。Flyweight模式是一個提高程序效率和性能的模式,會大大加快程序的運行速度。
三、結(jié)構(gòu)圖
享元模式所涉及的角色有抽象享元角色、具體（單純）享元角色、復(fù)合享元角色、享員工廠角色，以及客戶端角色等。
抽象享元角色（Flyweight）：此角色是所有的具體享元類的超類，為這些類規(guī)定出需要實現(xiàn)的公共接口或抽象類。那些需要外蘊狀態(tài)(External State)的操作可以通過方法的參數(shù)傳入。抽象享元的接口使得享元變得可能，但是并不強(qiáng)制子類實行共享，因此并非所有的享元對象都是可以共享的。
具體享元(ConcreteFlyweight)角色：實現(xiàn)抽象享元角色所規(guī)定的接口。如果有內(nèi)蘊狀態(tài)的話，必須負(fù)責(zé)為內(nèi)蘊狀態(tài)提供存儲空間。享元對象的內(nèi)蘊狀態(tài)必須與對象所處的周圍環(huán)境無關(guān)，從而使得享元對象可以在系統(tǒng)內(nèi)共享。有時候具體享元角色又叫做單純具體享元角色，因為復(fù)合享元角色是由單純具體享元角色通過復(fù)合而成的。
復(fù)合享元(UnsharableFlyweight)角色：復(fù)合享元角色所代表的對象是不可以共享的，但是一個復(fù)合享元對象可以分解成為多個本身是單純享元對象的組合。復(fù)合享元角色又稱做不可共享的享元對象。這個角色一般很少使用。
享元工廠(FlyweightFactoiy)角色：本角色負(fù)責(zé)創(chuàng)建和管理享元角色。本角色必須保證享元對象可以被系統(tǒng)適當(dāng)?shù)毓蚕怼．?dāng)一個客戶端對象請求一個享元對象的時候，享元工廠角色需要檢查系統(tǒng)中是否已經(jīng)有一個符合要求的享元對象，如果已經(jīng)有了，享元工廠角色就應(yīng)當(dāng)提供這個已有的享元對象；如果系統(tǒng)中沒有一個適當(dāng)?shù)南碓獙ο蟮脑挘碓S角色就應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建一個新的合適的享元對象。
客戶端(Client)角色：本角色還需要自行存儲所有享元對象的外蘊狀態(tài)。
四、一個例子
import java.util.Hashtable;
/**
*
* @author <a href="mailto:flustar2008@163.com">flustar</a>
* @version 1.0
* Creation date: Jan 25, 2008 1:33:49 PM
*/
// "Flyweight"
abstract class Character
{
protected char symbol;
protected int width;
protected int height;
protected int ascent;
protected int descent;
protected int pointSize;
public abstract void Display(int pointSize);
}
// "ConcreteFlyweight"
class CharacterA extends Character
{
// Constructor
public CharacterA()
{
this.symbol = 'A';
this.height = 100;
this.width = 120;
this.ascent = 70;
this.descent = 0;
}
public void Display(int pointSize)
{
this.pointSize = pointSize;
System.out.println(this.symbol +
" (pointsize " + this.pointSize + ")");
}
}
// "ConcreteFlyweight"
class CharacterB extends Character
{
// Constructor
public CharacterB()
{
this.symbol = 'B';
this.height = 100;
this.width = 140;
this.ascent = 72;
this.descent = 0;
}
public void Display(int pointSize)
{
this.pointSize = pointSize;
System.out.println(this.symbol +
" (pointsize " + this.pointSize + ")");
}
}
// C, D, E, etc.
// "ConcreteFlyweight"
class CharacterZ extends Character
{
// Constructor
public CharacterZ()
{
this.symbol = 'Z';
this.height = 100;
this.width = 100;
this.ascent = 68;
this.descent = 0;
}
public void Display(int pointSize)
{
this.pointSize = pointSize;
System.out.println(this.symbol +
" (pointsize " + this.pointSize + ")");
}
}
// "FlyweightFactory"
class CharacterFactory
{
private Hashtable characters = new Hashtable();
public Character GetCharacter(char key)
{
// Uses "lazy initialization"
Character character = (Character)characters.get(key);
if (character == null)
{
switch (key)
{
case 'A': character = new CharacterA(); break;
case 'B': character = new CharacterB(); break;
//
case 'Z': character = new CharacterZ(); break;
}
characters.put(key, character);
}
return character;
}
}
// test application
public class Test
{
public static void main(String []args)
{
// Build a document with text
String document = "AAZZBBZB";
char[] chars = document.toCharArray();
CharacterFactory f = new CharacterFactory();
// extrinsic state
int pointSize = 10;
// For each character use a flyweight object
for(char c : chars)
{
pointSize++;
Character character = f.GetCharacter(c);
character.Display(pointSize);
}
}
}
五、 適用性
Flyweight模式的有效性很大程度上取決于如何使用它以及在何處使用它。當(dāng)以下情況都成立時使用Flyweight模式。
1） 一個應(yīng)用程序使用了大量的對象。
2） 完全由于使用大量的對象，造成很大的存儲開銷。
3） 對象的大多數(shù)狀態(tài)都可變?yōu)橥獠繝顟B(tài)。
4） 如果刪除對象的外部狀態(tài)，那么可以用相對較少的共享對象取代很多組對象。
5） 應(yīng)用程序不依賴對象標(biāo)識。
六、優(yōu)缺點
1）享元模式使得系統(tǒng)更加復(fù)雜。為了使對象可以共享，需要將一些狀態(tài)外部化，這使得程序的邏輯復(fù)雜化。
2）享元模式將享元對象的狀態(tài)外部化，而讀取外部狀態(tài)使得運行時間稍微變長。
七、參考
《設(shè)計模式可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》
《Design Pattern Framework 2.0》