Java设计模式：享元模式

享元模式

定义：

运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。系统中存在有多个相同的对象，那么只共享一份，不必每个都去实例化一个对象，极大地减少系统中对象的数量。

模式结构：

Flyweight： 抽象享元类，所有具体享元类的超类或者接口，通过这个接口，Flyweight 可以接受并作用于外部专题。

ConcreteFlyweight： 具体享元类。指定内部状态，为内部状态增加存储空间。

UnsharedConcreteFlyweight： 非共享具体享元类。指出那些不需要共享的Flyweight子类。

FlyweightFactory： 享元工厂类，用来创建并管理Flyweight对象，它主要用来确保合理地共享Flyweight。

应用场景：

享元模式的核心是享元工厂类，享元工厂类维护了一个对象存储池，当客户端需要对象时，首先从享元池中获取，如果享元池中存在对象实例则直接返回，如果享元池中不存在，则创建一个新的享元对象实例返回给用户，并在享元池中保存该新增对象，这点有些单例的意思。

工厂类通常会使用集合类型来保存对象，如 HashMap、Hashtable、Vector 等等，在 Java 中，数据库连接池、线程池等都是用享元模式的应用。

代码示例：

我们以蚂蚁森林种树为例，每个种类的树都是共享的。

定义好树的信息

class Tree {private final String name;private final String color;private final Integer age;Tree(String name, String color, Integer age) {this.name = name;this.color = color;this.age = age;}public String getName() {return name;}public String getColor() {return color;}public Integer getAge() {return age;}
}

需要在哪个坐标上种树

class TreeNode {private Integer x;private Integer y;private Tree tree;TreeNode() {}TreeNode(Integer x, Integer y, Tree tree) {this.x = x;this.y = y;this.tree = tree;}public void plantTrees(){System.out.println("在蚂蚁森林("+x+","+y+")种了一棵"+tree.getAge()+"岁"+tree.getColor()+"的"+tree.getName());}public Integer getX() {return x;}public void setX(Integer x) {this.x = x;}public Integer getY() {return y;}public void setY(Integer y) {this.y = y;}public Tree getTree() {return tree;}public void setTree(Tree tree) {this.tree = tree;}
}

提供一个树工厂。在这里定义了一个ConcurrentHashMap 用来存储各个对象，用户需要对象时，首先从享元池中获取，如果享元池中不存在，则创建一个新的享元对象返回给用户，并在享元池中保存该新增对象。

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;class TreeFactory {private static Map<String,Tree> treeMap = new ConcurrentHashMap<String,Tree>(16);public static Tree getTree(String name,String color,Integer age){if(treeMap.containsKey(name)){return treeMap.get(name);}Tree tree = new Tree(name, color, age);treeMap.put(name,tree);return tree;}}

可以种树啦！客户端的使用

public class Flyweight {public static void main(String[] args) {new TreeNode(5,10,TreeFactory.getTree("俊俊树","绿色",2)).plantTrees();new TreeNode(10,20,TreeFactory.getTree("俊俊树","绿色",1)).plantTrees();new TreeNode(46,80,TreeFactory.getTree("胡杨","绿色",5)).plantTrees();new TreeNode(3,56,TreeFactory.getTree("红柳","红色",1)).plantTrees();}}

运行效果：