Flyweight（享元）设计模式 软考 享元 和 代理属于结构型设计模式

1.目的：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象

Flyweight（享元）设计模式 是一种结构型设计模式，它的核心目的是通过共享对象来减少内存消耗，特别是在需要大量相似对象的场景中。Flyweight 模式通过将对象的共享细节与不变的部分分离，尽量减少系统中对象的数量，进而提高系统的性能。

主要问题：

如果一个系统中有大量相似的对象，它们的状态可能大部分是相同的。每个对象都会占用内存，并且在程序中创建大量相似对象会导致内存浪费和性能下降。Flyweight 模式的解决方案是将这些相似对象中共享的部分提取出来，集中存储共享，而把变动的部分存储在客户端。

主要组成部分：

1. Flyweight（享元）接口：定义享元对象的行为。享元对象通常是不可变的（immutable），因此它们可以安全地在多个客户端之间共享。

2. ConcreteFlyweight（具体享元）：实现了 Flyweight 接口，存储共享的状态。

3. FlyweightFactory（享元工厂）：负责管理享元对象的创建和共享，确保每个享元对象都被重复使用。

4. UnsharedConcreteFlyweight（非共享的具体享元） ：不共享的享元对象，通常用于保存可变状态（例如，特定于客户端的状态）。

示例：

假设我们有一个系统，需要表示大量的 棋盘。棋盘上每个格子都有颜色、位置等属性，但在同一个棋盘上，很多格子可能具有相同的颜色或样式。我们可以使用 Flyweight 模式来优化内存消耗，减少重复的对象实例。

代码示例：

// 享元接口
interface ChessPiece {
    void draw();
}

// 具体享元类
class ConcreteChessPiece implements ChessPiece {
    private String color; // 享元的共享部分

    public ConcreteChessPiece(String color) {
        this.color = color;
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing " + color + " chess piece.");
    }
}

// 享元工厂
class ChessPieceFactory {
    private Map<String, ChessPiece> chessPieces = new HashMap<>();

    public ChessPiece getChessPiece(String color) {
        ChessPiece piece = chessPieces.get(color);
        if (piece == null) {
            piece = new ConcreteChessPiece(color);
// 给向享元工厂, put对象,下一次就不用判断为空了, 直接从工程里取出来就值
            chessPieces.put(color, piece);
            System.out.println("Creating new " + color + " chess piece.");
        }
        return piece;
    }
}

// 客户端代码
public class FlyweightPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ChessPieceFactory factory = new ChessPieceFactory();

        ChessPiece whitePiece1 = factory.getChessPiece("White");
        whitePiece1.draw();

        ChessPiece blackPiece1 = factory.getChessPiece("Black");
        blackPiece1.draw();

        ChessPiece whitePiece2 = factory.getChessPiece("White");
        whitePiece2.draw();

        ChessPiece blackPiece2 = factory.getChessPiece("Black");
        blackPiece2.draw();

        ChessPiece whitePiece3 = factory.getChessPiece("White");
        whitePiece3.draw();
    }
}


运行结果
Creating new White chess piece.
Drawing White chess piece.
Creating new Black chess piece.
Drawing Black chess piece.
Drawing White chess piece.
Drawing Black chess piece.
Drawing White chess piece.