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享元模式定義

享元模式是結構型設計模式的一種，是池技術的重要實現方式，它可以減少應用程式建立的物件，降低程式記憶體的佔用，提高程式的效能。

定義：使用共享物件有效的支援大量細粒度的物件

要求細粒度物件，那麼不可避免地使得物件數量多且性質相近，這些物件分為兩個部分：內部狀態和外部狀態。內部狀態是物件可共享出來的資訊，儲存在享元物件內部並且不會隨環境的改變而改變。而外部狀態是物件依賴的一個標記是隨環境改變而改變的並且不可共享的狀態。
享元模式結構圖如下圖所示。

在享元模式中有如下角色：
- Flyweight：抽象享元角色，同時定義出物件的外部狀態和內部狀態的介面或者實現。
- ConcreteFlyweight：具體享元角色，實現抽象享元角色定義的業務。
- FlyweightFactory：享元工廠，負責管理物件池和建立享元物件。

享元模式簡單實現

某寶商城賣商品，如果每個使用者下單都生成商品物件顯然會耗費很多資源，如果趕上雙11，那恐怖的訂單量會生成很多商品物件，更何況商城賣的商品種類繁多，這樣就極易會產生OOM。因此我們採用享元模式來對商品的建立進行優化。

抽象享元角色

抽象享元角色是一個商品介面，它定義了showGoodsPrice方法用來展示商品的價格：

public interface IGoods {
    public void showGoodsPrice(String name);
}

具體享元角色

定義類Goods，它實現IGoods 介面，並實現了showGoodsPrice方法，如下所示。

public class Goods implements IGoods{
    private String name;//名稱
    private String version;//版本
    Goods(String name){
        this.name=name;
    }
    @Override
    public void showGoodsPrice(String version) {
        if(version.equals("32G")){
            System.out.println("價格為5199元");
        }else
 
 if(version.equals("128G")){
            System.out.println("價格為5999元");
        }
    }
}

其中name為內部狀態，version為外部狀態。showGoodsPrice方法根據version的不同會打印出不同的價格。

享元工廠

public class GoodsFactory {
    private static Map<String,Goods> pool=new HashMap<String, Goods>();
    public static Goods getGoods(String name){
        if(pool.containsKey(name)){
            System.out.println("使用快取,key為:"+name);
            return pool.get(name);
        }else{
            Goods goods=new Goods(name);
            pool.put(name,goods);
            System.out.println("建立商品,key為:"+name);
            return goods;
        }
    }
}

享元工廠GoodsFactory 用來建立Goods物件。通過Map容器來儲存Goods物件，將內部狀態name作為Map的key，以便標識Goods物件。如果Map容器中包含此key，則使用Map容器中儲存的Goods物件，否則就新建立Goods物件，並放入Map容器中。

客戶端呼叫

客戶端中呼叫GoodsFactory的getGoods方法來建立Goods物件，並呼叫Goods 的showGoodsPrice方法來顯示產品的價格，如下所示。

public class Client {
    public static void main(String[]args) {
        Goods goods1=GoodsFactory.getGoods("iphone7");
        goods1.showGoodsPrice("32G");
        Goods goods2=GoodsFactory.getGoods("iphone7");
        goods2.showGoodsPrice("32G");
        Goods goods3=GoodsFactory.getGoods("iphone7");
        goods3.showGoodsPrice("128G");
    }
}

執行結果為：
建立商品,key為:iphone7
價格為5199元
使用快取,key為:iphone7
價格為5199元
使用快取,key為:iphone7
價格為5999元

從輸出看出，只有第一次是建立Goods物件，後面因為key值相同，所以都是使用了物件池中的Goods物件。在這個例子中，name作為內部狀態是不變的，並且作為Map的key值是可以共享的。而showGoodsPrice方法中需要傳入的version值則是外部狀態，他的值是變化的。

享元模式的使用場景

• 系統中存在大量的相似物件。
• 需要緩衝池的場景。
• 細粒度的物件都具備較接近的外部狀態，而且內部狀態與環境無關，也就是說物件沒有特定身份。

參考資料
《大話設計模式》
《設計模式之禪》
《Android原始碼設計模式》