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享元模式
鎖定
享元模式（英語：Flyweight Pattern）是一種軟件設計模式。它使用共享物件，用來儘可能減少內存使用量以及分享資訊給儘可能多的相似物件；它適合用於只是因重複而導致使用無法令人接受的大量內存的大量物件。通常物件中的部分狀態是可以分享。常見做法是把它們放在外部數據結構，當需要使用時再將它們傳遞給享元。
- 中文名
- 享元模式
- 外文名
- Flyweight Pattern
- 性 質
- 軟件設計模式
- 技術支持
- 共享技術
- 享元模式
- 共享技術的支持大量細粒度的對象
享元模式定義
典型的享元模式的例子為文書處理器中以圖形結構來表示字符。一個做法是，每個字形有其字型外觀, 字模 metrics，和其它格式資訊，但這會使每個字符就耗用上千字節。取而代之的是，每個字符參照到一個共享字形物件，此物件會被其它有共同特質的字符所分享；只有每個字符（文件中或頁面中）的位置才需要另外儲存。
[1]
享元模式結構
享元模式兩個狀態
內藴狀態存儲在享元內部，不會隨環境的改變而有所不同，是可以共享的。
外藴狀態是不可以共享的，它隨環境的改變而改變的，因此外藴狀態是由客户端來保持（因為環境的變化是由客户端引起的）。
享元模式UML結構圖
(2) 具體享元角色：實現抽象角色規定的方法。如果存在內藴狀態，就負責為內藴狀態提供存儲空間。
(3) 享元工廠角色：負責創建和管理享元角色。要想達到共享的目的，這個角色的實現是關鍵！
享元模式使用場景
如果一個應用程序使用了大量的對象，而這些對象造成了很大的存儲開銷的時候就可以考慮是否可以使用享元模式。
享元模式示例
典型的享元模式的例子為文書處理器中以圖形結構來表示字符。一個做法是，每個字形有其字型外觀, 字模 metrics, 和其它格式資訊，但這會使每個字符就耗用上千字節。取而代之的是，每個字符參照到一個共享字形物件，此物件會被其它有共同特質的字符所分享；只有每個字符（文件中或頁面中）的位置才需要另外儲存。以下程式用來解釋上述的文件例子。這個例子用來解釋享元模式利用只載立執行立即小任務所必需的資料，因而減少內存使用量。
public enum FontEffect {
BOLD, ITALIC, SUPERSCRIPT, SUBSCRIPT, STRIKETHROUGH
}
public final class FontData {
/**
* A weak hash map will drop unused references to FontData.
* Values have to be wrapped in WeakReferences,
* because value objects in weak hash map are held by strong references. *
/
private static final WeakHashMap<FontData, WeakReference<FontData>> FLY_WEIGHT_DATA = new WeakHashMap<FontData, WeakReference<FontData>>();
private final int pointSize;
private final String fontFace;
private final Color color;
private final Set<FontEffect> effects;
private FontData(int pointSize, String fontFace, Color color, EnumSet<FontEffect> effects){ this.pointSize = pointSize;
this.fontFace = fontFace;
this.color = color;
this.effects = Collections.unmodifiableSet(effects);
}
public static FontData create(int pointSize, String fontFace, Color color, FontEffect... effects) { EnumSet<FontEffect> effectsSet = EnumSet.noneOf(FontEffect.class);
for (FontEffect fontEffect : effects) {
effectsSet.add(fontEffect);
}
// We are unconcerned with object creation cost, we are reducing overall memory consumption FontData data = new FontData(pointSize, fontFace, color, effectsSet);
// Retrieve previously created instance with the given values if it (still) exists WeakReference<FontData> ref = FLY_WEIGHT_DATA.get(data);
FontData result = (ref != null) ? ref.get() : null; // Store new font data instance if no matching instance exists
if (result == null) {
FLY_WEIGHT_DATA.put(data, new WeakReference<FontData> (data));
result = data;
}
// return the single immutable copy with the given values
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (obj instanceof FontData) {
if (obj == this) {
return true;
}
FontData other = (FontData) obj;
return other.pointSize == pointSize && other.fontFace.equals(fontFace) && other.color.equals(color) && other.effects.equals(effects);
}
return false;
}
@Override
public int hashCode() {
return (pointSize * 37 + effects.hashCode() * 13) * fontFace.hashCode();
}
// Getters for the font data, but no setters. FontData is immutable.
}
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