java设计模式之享元模式

享元模式：当系统中有许多相同或者相似的对象时，我们就可以考虑使用享元模式，它是用来处理对象有大量的重复内容时为了节省内存空间而产生的，它分为内部状态和外部状态。（下面以我们下围棋的棋子的业务场景来说明这个问题）
内部状态：可以共享，即对象中相同的东西（例如围棋棋盘上的同色棋子的大小，形状，重量等）
外部状态：不可以共享，即一个对象区别于另一个对象的东西（例如围棋棋盘中同一颜色棋子在棋盘中的位置）
通常享元模式由抽象享元类、具体享元类、享元工厂类、非共享享元类，下面分别在代码中说明他们的具体作用。
享元类的外部状态需要单独独立出来，提供可供改变其状态的方法。

package com.zzit.flyweight;/** * 抽象享元类，里面分别有获取内部状态和外部状态的方法 *  * @author yufu * */public interface FlyWeight {    // 获得内部状态    String color();    // 获得外部状态    void location(Coordinate cord);}// 外部状态类，封装围棋棋子在棋盘中的位置class Coordinate {    private int x;    private int y;    public Coordinate(int x, int y) {        super();        this.x = x;        this.y = y;    }    public int getX() {        return x;    }    public void setX(int x) {        this.x = x;    }    public int getY() {        return y;    }    public void setY(int y) {        this.y = y;    }}// 具体的享元类class ConcreteFlyWeight implements FlyWeight {    private String color;    public ConcreteFlyWeight(String color) {        super();        this.color = color;    }    @Override    public String color() {        return color;    }    @Override    public void location(Coordinate cord) {        System.out.println("棋子的颜色:" + color);        System.out.println("棋子的位置:" + cord.getX() + "---" + cord.getY());    }}

享元工厂类，内部提供享元池，对外提供返回享元类的方法。

package com.zzit.flyweight;import java.util.HashMap;import java.util.Map;/** * 享元工厂类 *  * @author yufu * */public class FlyWeirhtFactory {    // 享元池    private static Map<String, FlyWeight> map = new HashMap<String, FlyWeight>();    // 享元工厂类提供可供对外访问的获取享元类的方法    public static FlyWeight getFlyWeight(String color) {        if (map.get(color) != null) {            return map.get(color);        } else {            FlyWeight fw = new ConcreteFlyWeight(color);            map.put(color, fw);            return fw;        }    }}

测试代码：

package com.zzit.flyweight;public class Client {    public static void main(String[] args) {        String color = "黑色";        FlyWeight fw1 = FlyWeirhtFactory.getFlyWeight(color);        FlyWeight fw2 = FlyWeirhtFactory.getFlyWeight(color);        System.out.println(fw1);        System.out.println(fw2);        // 改变享元类的外部状态        fw1.location(new Coordinate(10, 10));        fw2.location(new Coordinate(20, 20));    }}

输出结果：

[e-mail]@15db9742棋子的颜色:黑色棋子的位置:10---10棋子的颜色:黑色棋子的位置:20---20

由输出结果可以看到fw1 和fw2 使用了同一内存空间地址，即为同一实例。通过享元模式节省类内存的存储空间，但是由于引入了外部状态类，使得读取时间变长，以一种以时间换空间的做法。