标签：设计 灰色 缓存 draw extend 谷歌 doc 优点 final
《设计模式自习室》系列，顾名思义，本系列文章带你温习常见的设计模式。主要内容有：
该系列会逐步更新于我的博客和公众号（博客见文章底部），也希望各位观众老爷能够关注我的个人公众号：后端技术漫谈，不会错过精彩好看的文章。
主要用于减少创建对象的数量,以减少内存占用和提高性能。
在享元模式中通常会出现工厂模式，需要创建一个享元工厂来负责维护一个享元池(Flyweight Pool)用于存储具有相同内部状态的享元对象。
最经典的享元模式代码:
class FlyweightFactory {
//定义一个HashMap用于存储享元对象，实现享元池
private HashMap flyweights = newHashMap();
public Flyweight getFlyweight(String key){
//如果对象存在，则直接从享元池获取
if(flyweights.containsKey(key)){
return(Flyweight)flyweights.get(key);
}
//如果对象不存在，先创建一个新的对象添加到享元池中，然后返回
else {
Flyweight fw = newConcreteFlyweight();
flyweights.put(key,fw);
return fw;
}
}
}运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。系统只使用少量的对象，而这些对象都很相似，状态变化很小，可以实现对象的多次复用。由于享元模式要求能够共享的对象必须是细粒度对象，因此它又称为轻量级模式，它是一种对象结构型模式。
两个概念：
在享元类中要将内部状态和外部状态分开处理，通常将内部状态作为享元类的成员变量，而外部状态通过注入的方式添加到享元类中。
如果看不懂UML类图，可以先粗略浏览下该图，想深入了解的话，可以继续谷歌，深入学习：
享元模式包含如下角色：
时序图（Sequence Diagram）是显示对象之间交互的图，这些对象是按时间顺序排列的。时序图中显示的是参与交互的对象及其对象之间消息交互的顺序。
我们可以大致浏览下时序图，如果感兴趣的小伙伴可以去深究一下：
代码参考：
https://www.cnblogs.com/chenssy/p/3330555.html
假设：我们有一个绘图的应用程序，通过它我们可以出绘制各种各样的形状、颜色的图形，那么这里形状和颜色就是内部状态了，通过享元模式我们就可以实现该属性的共享了。
抽象享元类Flyweight：绘制图像的抽象方法
public abstract class Shape {
public abstract void draw();
}具体享元类ConcreteFlyweight：例子中则是一种绘制某种图像（圆形）的具体实现类，里面的颜色则是一个可以共享的内部对象。
public class Circle extends Shape{
private String color;
public Circle(String color){
this.color = color;
}
public void draw() {
System.out.println("画了一个" + color +"的圆形");
}
}享元工厂类FlyweightFactory：
利用了HashMap保存已经创建的颜色
public class FlyweightFactory{
static Map<String, Shape> shapes = new HashMap<String, Shape>();
public static Shape getShape(String key){
Shape shape = shapes.get(key);
//如果shape==null,表示不存在,则新建,并且保持到共享池中
if(shape == null){
shape = new Circle(key);
shapes.put(key, shape);
}
return shape;
}
public static int getSum(){
return shapes.size();
}
}客户端调用：
调用相同颜色时，会直接从HashMap中取那个颜色的对象，而不会重复创建相同颜色的对象。
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Shape shape1 = FlyweightFactory.getShape("红色");
shape1.draw();
Shape shape2 = FlyweightFactory.getShape("灰色");
shape2.draw();
Shape shape3 = FlyweightFactory.getShape("绿色");
shape3.draw();
Shape shape4 = FlyweightFactory.getShape("红色");
shape4.draw();
Shape shape5 = FlyweightFactory.getShape("灰色");
shape5.draw();
Shape shape6 = FlyweightFactory.getShape("灰色");
shape6.draw();
System.out.println("一共绘制了"+FlyweightFactory.getSum()+"中颜色的圆形");
}
}如果一个系统中存在大量的相同或者相似的对象，由于这类对象的大量使用，会造成系统内存的耗费，可以使用享元模式来减少系统中对象的数量。
public static void main(String[] args) {
Integer i1 = 12 ;
Integer i2 = 12 ;
System.out.println(i1 == i2);
Integer b1 = 128 ;
Integer b2 = 128 ;
System.out.println(b1 == b2);
}输出是
true
false在Java中，Integer是有缓存池的，缓存了-128~127的int对象
IntegerCache 缓存类：
//是Integer内部的私有静态类,里面的cache[]就是jdk事先缓存的Integer。
private static class IntegerCache {
static final int low = -128;//区间的最低值
static final int high;//区间的最高值，后面默认赋值为127，也可以用户手动设置虚拟机参数
static final Integer cache[]; //缓存数组
static {
// high value may be configured by property
int h = 127;
//这里可以在运行时设置虚拟机参数来确定h :-Djava.lang.Integer.IntegerCache.high=250
String integerCacheHighPropValue =
sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
if (integerCacheHighPropValue != null) {//用户设置了
int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
i = Math.max(i, 127);//虽然设置了但是还是不能小于127
// 也不能超过最大值
h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
}
high = h;
cache = new Integer[(high - low) + 1];
int j = low;
//循环将区间的数赋值给cache[]数组
for(int k = 0; k < cache.length; k++)
cache[k] = new Integer(j++);
}
private IntegerCache() {}
}同理，Long也有缓存池。
String类定义为final（不可改变的），JVM中字符串一般保存在字符串常量池中，java会确保一个字符串在常量池中只有一个拷贝，这个字符串常量池在JDK6.0以前是位于常量池中，位于永久代，而在JDK7.0中，JVM将其从永久代拿出来放置于堆中。
详细可参考：
由于享元模式需要区分外部状态和内部状态，使得应用程序在某种程度上来说更加复杂化了。
参考
我是一名后端开发工程师。
主要关注后端开发，数据安全，爬虫，物联网，边缘计算等方向，欢迎交流。
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原文地址：https://blog.51cto.com/15047490/2560678
