享元模式（Flyweight Pattern）主要用于減少創(chuàng)建對(duì)象的數(shù)量，以減少內(nèi)存占用和提高性能。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于結(jié)構(gòu)型模式，它提供了減少對(duì)象數(shù)量從而改善應(yīng)用所需的對(duì)象結(jié)構(gòu)的方式。

享元模式嘗試重用現(xiàn)有的同類對(duì)象，如果未找到匹配的對(duì)象，則創(chuàng)建新對(duì)象。我們將通過創(chuàng)建 5 個(gè)對(duì)象來畫出 20 個(gè)分布于不同位置的圓來演示這種模式。由于只有 5 種可用的顏色，所以 color 屬性被用來檢查現(xiàn)有的 Circle 對(duì)象。

介紹

意圖：運(yùn)用共享技術(shù)有效地支持大量細(xì)粒度的對(duì)象。
主要解決：在有大量對(duì)象時(shí)，有可能會(huì)造成內(nèi)存溢出，我們把其中共同的部分抽象出來，如果有相同的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，直接返回在內(nèi)存中已有的對(duì)象，避免重新創(chuàng)建。
何時(shí)使用： 1、系統(tǒng)中有大量對(duì)象。 2、這些對(duì)象消耗大量?jī)?nèi)存。 3、這些對(duì)象的狀態(tài)大部分可以外部化。 4、這些對(duì)象可以按照內(nèi)蘊(yùn)狀態(tài)分為很多組，當(dāng)把外蘊(yùn)對(duì)象從對(duì)象中剔除出來時(shí)，每一組對(duì)象都可以用一個(gè)對(duì)象來代替。 5、系統(tǒng)不依賴于這些對(duì)象身份，這些對(duì)象是不可分辨的。
如何解決：用唯一標(biāo)識(shí)碼判斷，如果在內(nèi)存中有，則返回這個(gè)唯一標(biāo)識(shí)碼所標(biāo)識(shí)的對(duì)象。
關(guān)鍵代碼：用 HashMap 存儲(chǔ)這些對(duì)象。
應(yīng)用實(shí)例： 1、JAVA 中的 String，如果有則返回，如果沒有則創(chuàng)建一個(gè)字符串保存在字符串緩存池里面。 2、數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)池。
優(yōu)點(diǎn)：大大減少對(duì)象的創(chuàng)建，降低系統(tǒng)的內(nèi)存，使效率提高。
缺點(diǎn)：提高了系統(tǒng)的復(fù)雜度，需要分離出外部狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)，而且外部狀態(tài)具有固有化的性質(zhì)，不應(yīng)該隨著內(nèi)部狀態(tài)的變化而變化，否則會(huì)造成系統(tǒng)的混亂。
使用場(chǎng)景： 1、系統(tǒng)有大量相似對(duì)象。 2、需要緩沖池的場(chǎng)景。
注意事項(xiàng)： 1、注意劃分外部狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)，否則可能會(huì)引起線程安全問題。 2、這些類必須有一個(gè)工廠對(duì)象加以控制。

實(shí)現(xiàn)

我們將創(chuàng)建一個(gè) Shape 接口和實(shí)現(xiàn)了 Shape 接口的實(shí)體類 Circle。下一步是定義工廠類 ShapeFactory。
ShapeFactory 有一個(gè) Circle 的 HashMap，其中鍵名為 Circle 對(duì)象的顏色。無論何時(shí)接收到請(qǐng)求，都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)特定顏色的圓。ShapeFactory 檢查它的 HashMap 中的 circle 對(duì)象，如果找到 Circle 對(duì)象，則返回該對(duì)象，否則將創(chuàng)建一個(gè)存儲(chǔ)在 hashmap 中以備后續(xù)使用的新對(duì)象，并把該對(duì)象返回到客戶端。
FlyWeightPatternDemo 類使用 ShapeFactory 來獲取 Shape 對(duì)象。它將向 ShapeFactory 傳遞信息（red / green / blue/ black / white），以便獲取它所需對(duì)象的顏色。

代碼實(shí)現(xiàn)

public interface Shape {
    void draw();
}

public class Circle implements Shape {

    private String color;
    private int x;
    private int y;
    private int radius;

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

    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }

    public void setY(int y) {
        this.y = y;
    }

    public void setRadius(int radius) {
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Circle: Draw() [Color : " + color
                + ", x : " + x + ", y :" + y + ", radius :" + radius);
    }
}

public class ShapeFactory {
    private static final HashMap<String, Shape> circleMap = new HashMap<>();

    public static Shape getCircle(String color) {
        Circle circle = (Circle) circleMap.get(color);

        if (circle == null) {
            circle = new Circle(color);
            circleMap.put(color, circle);
            System.out.println("Creating circle of color : " + color);
        }
        return circle;
    }
}

public class FlyweightPatternDemo {
    private static final String colors[] =
            {"Red", "Green", "Blue", "White", "Black"};

    public static void main(String[] args) {

        for (int i = 0; i < 20; ++i) {
            Circle circle =
                    (Circle) ShapeFactory.getCircle(getRandomColor());
            circle.setX(getRandomX());
            circle.setY(getRandomY());
            circle.setRadius(100);
            circle.draw();
        }
    }

    private static String getRandomColor() {
        return colors[(int) (Math.random() * colors.length)];
    }

    private static int getRandomX() {
        return (int) (Math.random() * 100);
    }

    private static int getRandomY() {
        return (int) (Math.random() * 100);
    }
}