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享元模式结构
案例实现
优缺点
优点：
缺点：
使用场景：
享元模式（Flyweight Pattern）是一种结构型设计模式，它主要解决的问题是创建大量相似对象时的内存开销问题。该模式通过共享具有相同状态的对象来减少内存使用量。
享元模式的思想是：当需要创建一个新对象时，首先检查是否已经存在具有相同状态的对象。如果存在，则返回已经存在的对象，否则创建一个新的对象。因此，如果要创建多个具有相同状态的对象，可以重复使用相同的对象，从而减少内存开销。
通过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。
享元模式结构
享元（Flyweight ）模式中存在以下两种状态：
1. 内部状态，即不会随着环境的改变而改变的可共享部分。
2. 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：
抽象享元角色（Flyweight）：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
【例】俄罗斯方块
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。
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。
抽象享元角色：
public abstract class AbstractBox { //获取图形的方法 public abstract String getShape(); //显示图形及颜色 public void display(String color) { System.out.println("方块形状：" + getShape() + ", 颜色：" + color); }} 具体享元角色：
public class IBox extends AbstractBox { @Override public String getShape() { return "I"; }}public class LBox extends AbstractBox { @Override public String getShape() { return "L"; }}public class OBox extends AbstractBox { @Override public String getShape() { return "O"; }} 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。
工厂类，将该类设计为单例：
public class BoxFactory { private HashMap map; //在构造方法中进行初始化操作 private BoxFactory() { map = new HashMap(); map.put("I",new IBox()); map.put("L",new LBox()); map.put("O",new OBox()); } //提供一个方法获取该工厂类对象 public static BoxFactory getInstance() { return factory; } private static BoxFactory factory = new BoxFactory(); //根据名称获取图形对象 public AbstractBox getShape(String name) { return map.get(name); }} 优缺点
优点：
- 减少内存使用：由于享元模式共享对象，因此可以减少内存使用。
- 提高性能：创建和销毁对象会占用大量的CPU时间和内存空间。因此，使用享元模式可以提高性能。
- 代码简洁：享元模式可以使代码更简洁，因为该模式使用相同的对象来处理多个请求，而不需要创建大量的对象。
缺点：
- 共享对象可能会对线程安全造成问题。如果不正确地实现共享机制，则可能导致多个线程对同一对象进行更改，从而导致竞争条件。
- 需要牺牲一定的时间和空间，来实现对象共享和控制机制。这意味着，当对象之间没有重复性时，使用享元模式可能会导致额外的开销。
使用场景：
- 当需要创建大量相似对象时可以使用享元模式，例如游戏中的道具、棋子等。
- 当对象需要被共享时，可以使用享元模式，例如线程池中的线程。
- 当系统的内存资源相对有限时可以考虑使用享元模式，以减少内存的使用。
- 当需要减少对象的创建次数、降低系统开销时可以使用享元模式。
