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news 2026/4/7 20:16:04

廊坊seo建站,最好的网站设计公司,有创意营销型网站建设,wordpress 照片展示文章目录概述结构案例实现优缺点及使用场景概述享元模式也叫蝇量模式：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象； 常用于系统底层开发，解决系统的性能问题。像数据库连接池，里面都是创建好的连接对象，在这些连接对象…

文章目录

概述
结构
案例实现
优缺点及使用场景

概述

享元模式也叫蝇量模式：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象；
常用于系统底层开发，解决系统的性能问题。像数据库连接池，里面都是创建好的连接对象，在这些连接对象中有我们需要的则直接拿来用，避免重新创建，如果没有我们需要的，则创建一个；
享元模式能够解决重复对象的内存浪费的问题，当系统中有大量相似对象，需要缓冲池时。不需总是创建新对象，可以从缓冲池里拿。这样可以降低系统内存，同时提高效率；
享元模式经典的应用场景就是池技术了，String常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式的应用，享元模式是池技术的重要实现方式。

定义：

享元模式是运用共享技术来有效地支持大量细粒度对象的复用。它通过共享已经存在的对象来大幅度减少需要创建的对象数量、避免大量相似对象的开销，从而提高系统资源的利用率。

结构

享元模式中存在以下两种状态：

内部状态：即不会随着环境的改变而改变的可共享部分；
外部状态：指随环境改变而改变的不可以共享的部分。享元模式的实现要领就是区分应用中的这两种状态，并将外部状态外部化。

享元模式的主要有以下角色：

抽象享元（Flyweight）角色： 通常是一个接口或抽象类，在抽象享元类中声明了具体享元类公共的方法，这些方法可以向外界提供享元对象的内部数据（内部状态），同时也可以通过这些方法来设置外部数据（外部状态）；
具体享元（Concrete Flyweight）角色： 它实现了抽象享元类，称为享元对象；在具体享元类中为内部状态提供了存储空间。通常我们可以结合单例模式来设计具体享元类，为每一个具体享元类提供唯一的享元对象；
非享元（Unsharable Flyweight)角色： 并不是所有的抽象享元类的子类都需要被共享，不能被共享的子类可设计为非共享具体享元类；当需要一个非共享具体享元类的对象时可以直接通过实例化创建；
享元工厂（Flyweight Factory）角色： 负责创建和管理享元角色。当客户对象请求一个享元对象时，享元工厂检査系统中是否存在符合要求的享元对象，如果存在则提供给客户；如果不存在的话，则创建一个新的享元对象。

案例实现

下面的图片是众所周知的俄罗斯方块中的一个个方块，如果在俄罗斯方块这个游戏中，每个不同的方块都是一个实例对象，这些对象就要占用很多的内存空间，下面利用享元模式进行实现：将图形的相同形状的看做共享部分(内部状态)，不同的颜色看做非共享部分(外部状态)
在这里插入图片描述
UML类图如下：

【抽象享元角色】：

俄罗斯方块有不同的形状，我们可以对这些形状向上抽取出AbstractBox，用来定义共性的属性和行为。

public abstract class AbstractBox {public abstract String getShape();public void display(String color) {System.out.println("方块形状：" + this.getShape() + " 颜色：" + color);}
}

【具体享元角色】：

定义不同的形状了，IBox类、LBox类、OBox类等。

public class IBox extends AbstractBox {@Overridepublic String getShape() {return "I";}
}public class LBox extends AbstractBox {@Overridepublic String getShape() {return "L";}
}public class OBox extends AbstractBox {@Overridepublic String getShape() {return "O";}
}

【享元工厂角色】：

提供了一个工厂类（BoxFactory），用来管理享元对象（也就是AbstractBox子类对象），该工厂类对象只需要一个，所以可以使用单例模式。并给工厂类提供一个获取形状的方法。

public class BoxFactory {private static Map<String, AbstractBox> map;private BoxFactory() {map = new HashMap<String, AbstractBox>();AbstractBox iBox = new IBox();AbstractBox lBox = new LBox();AbstractBox oBox = new OBox();map.put("I", iBox);map.put("L", lBox);map.put("O", oBox);}public static final BoxFactory getInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;}private static class SingletonHolder {private static final BoxFactory INSTANCE = new BoxFactory();}public AbstractBox getBox(String key) {return map.get(key);}
}

测试：

public class Client {public static void main(String[] args) {AbstractBox iBox = BoxFactory.getInstance().getBox("I");iBox.display("灰色");AbstractBox lBox = BoxFactory.getInstance().getBox("L");lBox.display("绿色");AbstractBox oBox1 = BoxFactory.getInstance().getBox("O");oBox1.display("灰色");AbstractBox oBox2 = BoxFactory.getInstance().getBox("O");oBox2.display("红色");System.out.println("oBox1.hashCode(): " + oBox1.hashCode());System.out.println("oBox2.hashCode(): " + oBox2.hashCode());System.out.println("两次获取到的O图形是否是同一个对象：" + (oBox1 == oBox2));}
}