Hi，大家好，我是编程小6，很荣幸遇见你，我把这些年在开发过程中遇到的问题或想法写出来，今天说一说
享元模式应用_电脑优化内存,希望能够帮助你!!!。

1、什么是享元模式？

Use sharing to support large numbers of fine-grained objects efficiently.

享元模式（Flyweight Pattern）：使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。

说人话：复用对象，节省内存。

2、享元模式定义

①、Flyweight——抽象享元角色

是一个产品的抽象类， 同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现。

一个对象的信息可以分为内部状态和外部状态。

内部状态：对象可共享出来的信息， 存储在像关对象内部并且不会随环境改变而改变，可以作为一个对象的动态附加信息， 不必直接储存在具体的某个对象中， 属于可以共享的部分。

外部状态：对象得以依赖的一个标记， 是随环境改变而改变的、 不是可以共享的状态。

②、ConcreteFlyweight——具体享元角色

具体的一个产品类， 实现抽象角色定义的业务。该角色中需要注意的是内部状态的处理应该与环境无关， 不应该出现一个操作改变了内部状态， 同时修改了外部状态， 这是绝对不允许的。

③、unsharedConcreteFlyweight——不可共享的享元角色

不存在外部状态或者安全要求（如线程安全） 不能够使用共享技术的对象， 该对象一般不会出现在享元工厂中。

④、FlyweightFactory——享元工厂

职责非常简单， 就是构造一个池容器， 同时提供从池中获得对象的方法。

3、享元模式通用代码

/** * 抽象享元角色 */ public abstract class Flyweight { // 内部状态 private String instrinsic; // 外部状态 通过 final 修改，防止修改 protected final String extrinsic; protected Flyweight(String extrinsic) { this.extrinsic = extrinsic; } // 定义业务操作 public abstract void operate(); public String getInstrinsic() { return instrinsic; } public void setInstrinsic(String instrinsic) { this.instrinsic = instrinsic; } } 

/** * 具体享元角色1 */ public class ConcreteFlyweight1 extends Flyweight{ protected ConcreteFlyweight1(String extrinsic) { super(extrinsic); } @Override public void operate() { System.out.println("具体享元角色1"); } } 

/** * 具体享元角色2 */ public class ConcreteFlyweight2 extends Flyweight{ protected ConcreteFlyweight2(String extrinsic) { super(extrinsic); } @Override public void operate() { System.out.println("具体享元角色2"); } } 

public class FlyweightFactory { // 定义一个池容器 private static HashMap<String,Flyweight> pool = new HashMap<>(); // 享元工厂 public static Flyweight getFlyweight(String extrinsic){ // 需要返回的对象 Flyweight flyweight = null; // 池中没有该对象 if(pool.containsKey(extrinsic)){ flyweight = pool.get(extrinsic); }else{ // 根据外部状态创建享元对象 flyweight = new ConcreteFlyweight1(extrinsic); // 放置到池中 pool.put(extrinsic,flyweight); } return flyweight; } } 

4、通过享元设计文本编辑器

假设文本编辑器只包含文字编辑功能，而且只记录文字和格式两部分信息，其中格式包括文字的字体型号、大小、颜色等信息。

4.1 普通实现

通常设计是把每个文字看成一个单独的对象。

package com.itcoke.designpattern.flyweight.edittext; /** * 单个文字对象 */ public class Character { // 字符 private char c; // 字体型号 private String font; // 字体大小 private int size; // 字体颜色 private int colorRGB; public Character(char c, String font, int size, int colorRGB){ this.c = c; this.font = font; this.size = size; this.colorRGB = colorRGB; } @Override public String toString() { return String.valueOf(c); } } 

/** * 编辑器实现 */ public class Editor { private ArrayList<Character> chars = new ArrayList<>(); public void appendCharacter(char c, String font, int size, int colorRGB){ Character character = new Character(c,font,size,colorRGB); chars.add(character); } public void display(){ System.out.println(chars); } } 

客户端：

public class EditorClient { public static void main(String[] args) { Editor editor = new Editor(); editor.appendCharacter('A',"宋体",11,0XFFB6C1); editor.appendCharacter('B',"宋体",11,0XFFB6C1); editor.appendCharacter('C',"宋体",11,0XFFB6C1); editor.display(); } } 

4.2 享元模式改写

上面的问题很容易发现，每一个字符就会创建一个 Character 对象，如果是几百万个字符，那内存中就会存在几百万的对象，那怎么去节省这些内存呢？

其实，分析一下，对于字体的格式，通常不会有很多，于是我们可以把字体格式设置为享元，也就是上面说的可以共享的内部状态。

内部状态（共享）：字体类型、大小、颜色

外部状态（不共享）：字符

于是代码改写如下：

public class CharacterStyle { // 字体型号 private String font; // 字体大小 private int size; // 字体颜色 private int colorRGB; public CharacterStyle(String font, int size, int colorRGB) { this.font = font; this.size = size; this.colorRGB = colorRGB; } @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; CharacterStyle that = (CharacterStyle) o; return size == that.size && colorRGB == that.colorRGB && Objects.equals(font, that.font); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(font, size, colorRGB); } } 

public class CharacterStyleFactory { private static final Map<CharacterStyle,CharacterStyle> mapStyles = new HashMap<>(); public static CharacterStyle getStyle(String font, int size, int colorRGB){ CharacterStyle newStyle = new CharacterStyle(font,size,colorRGB); if(mapStyles.containsKey(newStyle)){ return mapStyles.get(newStyle); } mapStyles.put(newStyle,newStyle); return newStyle; } } 

public class Character { private char c; private CharacterStyle style; public Character(char c, CharacterStyle style) { this.c = c; this.style = style; } @Override public String toString() { return String.valueOf(c); } } 

public class Editor { private List<Character> chars = new ArrayList<>(); public void appendCharacter(char c, String font, int size, int colorRGB){ Character character = new Character(c,CharacterStyleFactory.getStyle(font,size,colorRGB)); chars.add(character); } public void display(){ System.out.println(chars); } } 

5、享元模式在 java.lang.Integer 中应用

看下面这段代码，打印结果是啥？

public class IntegerTest { public static void main(String[] args) { Integer i1 = 56; Integer i2 = 56; Integer i3 = 129; Integer i4 = 129; System.out.println(i1 == i2); System.out.println(i3 == i4); } } 

为什么会是这种结果呢？

首先说一下 Integer i = 59；底层执行了：Integer i = Integer.valueOf(59); 这是自动装箱。

int j = i; 底层执行了：int j = i.intValue(); 这是自动拆箱。

然后我们Integer.valueOf() 方法：

再看 IntegerCache 源码：

 private static class IntegerCache { static final int low = -128; static final int high; static final Integer cache[]; static { // high value may be configured by property int h = 127; String integerCacheHighPropValue = sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high"); if (integerCacheHighPropValue != null) { try { int i = parseInt(integerCacheHighPropValue); i = Math.max(i, 127); // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1); } catch( NumberFormatException nfe) { // If the property cannot be parsed into an int, ignore it. } } high = h; cache = new Integer[(high - low) + 1]; int j = low; for(int k = 0; k < cache.length; k++) cache[k] = new Integer(j++); // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7) assert IntegerCache.high >= 127; } private IntegerCache() {} } 

其实这就是我们前面说的享元对象的工厂类，缓存 -128 到 127 之间的整型值，这是最常用的一部分整型值，当然JDK 也提供了方法来让我们可以自定义缓存的最大值。

6、享元模式优点

减少应用程序创建的对象， 降低程序内存的占用， 增强程序的性能。

但它同时也提高了系统复杂性， 需要分离出外部状态和内部状态， 而且外部状态具有固化特性， 不应该随内部状态改变而改变， 否则会导致系统的逻辑混乱。

7、享元模式应用场景

①、系统中存在大量的相似对象。

②、细粒度的对象都具备较接近的外部状态， 而且内部状态与环境无关， 也就是说对象没有特定身份。

③、需要缓冲池的场景。

今天的分享到此就结束了，感谢您的阅读，如果确实帮到您，您可以动动手指转发给其他人。