七大結(jié)構(gòu)型模式之六：享元模式。

簡介

姓名 ：享元模式

英文名 ：Flyweight Pattern

價值觀 ：共享富貴

個人介紹 ：
Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently.
使用共享對象可有效地支持大量的細(xì)粒度的對象。
（來自《設(shè)計模式之禪》）

你要的故事

還記得筆袋么？可能有人已經(jīng)忘記了，在寫這篇文章之前其實我也忘了，從初中開始就再也沒用過筆袋。拿筆袋來講享元模式再適合不過了。筆袋放各種各樣的筆，今天我們不講別的，就講蠟筆。前段時間在逛公園的時候，看到一位老師在畫畫，畫的就是蠟筆畫，第一次看到真正的蠟筆畫，真的很震撼，原來蠟筆也可以把景色畫得那么美。當(dāng)時偷偷拍了一張，看下圖。

我們就拿這幅畫來說，里面畫了草、樹、路、山、天空等等。如果沒有用享元模式，我們可能這樣子實現(xiàn)。

蠟筆接口。

interface ICrayon {

    void draw(String place);

}

蠟筆。

/**
 * 蠟筆
 */
class Crayon implements ICrayon {

    private String color;

    public Crayon(String color) {
        System.out.println("---新建【" + color + "】蠟筆" );
        this.color = color;
    }

    @Override
    public void draw(String place) {
        System.out.println("用" + this.color + "蠟筆畫" + place);
    }
}

測試代碼。這幅畫是小明和小紅一起畫，小明畫了草和路，小紅畫了樹和藍(lán)天。

public class NoFlyweightTest {

    public static void main(String[] args) {
        drawByXiaoMing();
        drawByXiaoHong();
    }

    public static void drawByXiaoMing() {
        ICrayon greenCrayon = new Crayon("綠色");
        greenCrayon.draw("草");

        ICrayon grayCrayon = new Crayon("灰色");
        grayCrayon.draw("路");
    }

    public static void drawByXiaoHong() {
        ICrayon blueCrayon = new Crayon("藍(lán)色");
        blueCrayon.draw("藍(lán)天");

        ICrayon greenCrayon = new Crayon("綠色");
        greenCrayon.draw("樹");
    }

}

打印結(jié)果：
---新建【綠色】蠟筆
用綠色蠟筆畫草
---新建【灰色】蠟筆
用灰色蠟筆畫路
---新建【藍(lán)色】蠟筆
用藍(lán)色蠟筆畫藍(lán)天
---新建【綠色】蠟筆
用綠色蠟筆畫樹

我們發(fā)現(xiàn)小明和小紅都用了綠色蠟筆，而這里新建了 2 次綠色蠟筆，也就是在整個作畫過程中，小明和小紅并不是共用一套蠟筆，而是各自用一套蠟筆，在現(xiàn)實中是沒什么問題的，但是在軟件開發(fā)中，如果這種情況出現(xiàn)，其實相當(dāng)于資源浪費(fèi)，因為每個蠟筆都會占用內(nèi)存，可以共用的我們盡量共用，節(jié)省一些內(nèi)存空間，特別是出現(xiàn)很多這種可以共享卻沒有共享的對象時候。下面我們引入享元模式。享元模式實現(xiàn)方法相當(dāng)于我們蠟筆都放在了筆袋，小明和小紅用完就放到筆袋里面，每一種顏色的蠟筆只有一根，也就是他們共用一套蠟筆。代碼如下所示。

筆袋代碼。我們用了 Map 作為容器，如果容器里面沒有想要顏色的蠟筆，則創(chuàng)建新的蠟筆，并存到容器里。

/**
 * 筆袋
 */
class CrayonFactory {

    private static Map<String, ICrayon> data = new HashMap<>();

    public static ICrayon getCrayon(String color) {
        if (data.containsKey(color)) {
            return data.get(color);
        }
        ICrayon crayon = new Crayon(color);
        data.put(color, crayon);
        return crayon;
    }

}

測試代碼。

public class FlyweightTest {

    public static void main(String[] args) {
        drawByXiaoMing();
        drawByXiaoHong();
    }

    public static void drawByXiaoMing() {
        ICrayon greenCrayon = CrayonFactory.getCrayon("綠色");
        greenCrayon.draw("草");

        ICrayon grayCrayon = CrayonFactory.getCrayon("灰色");
        grayCrayon.draw("路");
    }

    public static void drawByXiaoHong() {
        ICrayon blueCrayon = CrayonFactory.getCrayon("藍(lán)色");
        blueCrayon.draw("藍(lán)天");

        ICrayon greenCrayon = CrayonFactory.getCrayon("綠色");
        greenCrayon.draw("樹");
    }
}

打印結(jié)果：
---新建【綠色】蠟筆
用綠色蠟筆畫草
---新建【灰色】蠟筆
用灰色蠟筆畫路
---新建【藍(lán)色】蠟筆
用藍(lán)色蠟筆畫藍(lán)天
用綠色蠟筆畫樹

利用享元模式實現(xiàn)的結(jié)果，小紅畫樹所用到的綠色蠟筆跟小明畫草的綠色蠟筆一樣，小紅用到時并沒有新建綠色蠟筆。

總結(jié)

是不是有一種，原來這就是享元模式的感覺？平時開發(fā)過程中經(jīng)常見到這種因為很多重復(fù)的對象，所以利用享元模式來實現(xiàn)的場景。享元模式合理提高了對象的復(fù)用性，減少了程序的內(nèi)存占用，還有一個提高性能的地方就是減少了對象創(chuàng)建的過程。好了，收下這個簡單的設(shè)計模式。歡迎關(guān)注公眾號，一起學(xué)習(xí)進(jìn)步。