享元模式
舉例分析1：
展示網站項目需求
小型的外包項目，給客戶A做一個產品展示網站，客戶A的朋友感覺效果不錯，也希
望做這樣的產品展示網站，但是要求都有些不同：
- 有客戶要求以新聞的形式發佈
- 有客戶人要求以博客的形式發佈
- 有客戶希望以微信公衆號的形式發佈
舉例分析2：
在大學時代，估計每個人都去圖書館借過書。借書的流程很簡單，如果書架上有這本書直接拿走，到借閱機上借閱就好了，如果沒有，可以到圖書管理處去拿一本新書。對於整個圖書館來說，書其實就是共享的，但是我們會發現其實每次借的書都是那些破舊一點的書，而不是新書，這是因爲學生太多了，如果我們每一次借書都拿出來一本新書，那整個圖書館估計會放不下，對於我們借書的流程和圖書共享的方式就是享元模式。============================================================
傳統方案解決網站展現項目
- 直接複製粘貼一份，然後根據客戶不同要求，進行定製修改
- 給每個網站租用一個空間
- 方案設計示意圖
傳統方案解決網站展現項目-問題分析
- 需要的網站結構相似度很高，而且都不是高訪問量網站，如果分成多個虛擬空間來
處理，相當於一個相同網站的實例對象很多，造成服務器的資源浪費 - 解決思路：整合到一個網站中，共享其相關的代碼和數據，對於硬盤、內存、CPU、
數據庫空間等服務器資源都可以達成共享，減少服務器資源 - 對於代碼來說，由於是一份實例，維護和擴展都更加容易
- 上面的解決思路就可以使用 享元模式 來解決
基本介紹
如果在一個系統中存在多個相同的對象，那麼只需要共享一份對象的拷貝,而不必爲每一次使用都創建新的對象。目的是提高系統性能。
- 享元模式（Flyweight Pattern） 也叫 蠅量模式: 運
用共享技術有效地支持大量細粒度的對象 - 常用於系統底層開發，解決系統的性能問題。像
數據庫連接池，裏面都是創建好的連接對象，在
這些連接對象中有我們需要的則直接拿來用，避
免重新創建，如果沒有我們需要的，則創建一個
3) 享元模式能夠解決重複對象的內存浪費的問題，
當系統中有大量相似對象，需要緩衝池時。不需
總是創建新對象，可以從緩衝池裏拿。這樣可以
降低系統內存，同時提高效率 - 享元模式經典的應用場景就是池技術了，String常
量池、數據庫連接池、緩衝池等等都是享元模式
的應用，享元模式是池技術的重要實現方式
享元模式的原理類圖
1)享元工廠（Llibrary）：用於創建具體享元類，維護相同的享元對象。當請求對象已經存在時，直接返回對象，不存在時，在創建對象。在例子中的解釋就是圖書館，保存了所有的書，當學生借書時，有就拿走，沒有買一本新書。這裏面其實是使用了單例模式的。
2) FlyWeight 是抽象的享元角色, 他是產品的抽象類, 同時定義出對象的外部狀態和內部狀態(後面介紹) 的接口或實現
3) ConcreteFlyWeight 是具體的享元角色，是具體的產品類，實現抽象角色定義相關業務
4) UnSharedConcreteFlyWeight 是不可共享的角色，一般不會出現在享元工廠
代碼編寫：
FlyWeight ：定義需要共享的對象業務接口。享元類被創建出來總是爲了實現某些特定的業務邏輯.
/**
* 定義抽象享元類（Book）
*
* 抽象享元（Book）：定義需要共享的對象業務接口。享元類被創建出來總是爲了實現某些特定的業務邏輯.
*/
public interface Book {
public void borrow();
}
ConcreteFlyWeight ：實現抽象享元類的接口，完成某一具體邏輯。
/**
* @author 孫一鳴 on 2020/2/13
* 具體享元（ConcreteBook）：實現抽象享元類的接口，完成某一具體邏輯。在這裏表示可以被借出。
*
*/
public class ConcreteBook implements Book{
//被借出的書名
public String name;
public ConcreteBook(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public void borrow() {
System.out.println("圖書館借出一本書，書名爲："+this.name);
}
}
享元工廠（Llibrary）：圖書館，保存了所有的書，當學生借書時，有就拿走，沒有買一本新書。
/**
* 享元工廠
*
* @author 孫一鳴 on 2020/2/13
*/
public class Library {
//圖書館維護一個圖書列表
private Map<String,Book> bookPools = new HashMap<String, Book>();
private static Library libraryFactory = new Library();
//圖書館只有一個
public static Library getInstance(){
return libraryFactory;
}
//圖書館外借圖書
public Book libTo(String bookname){
Book order = null;
//如果書架 有，取出這本書
if(bookPools.containsKey(bookname)){
order = bookPools.get(bookname);
}
else {
order = new ConcreteBook(bookname);
bookPools.put(bookname,order);
}
return order;
}
//圖書館書架上書的數量
public int getAllBooks(){
return bookPools.size();
}
}
學生類：
/**
* @author 孫一鳴 on 2020/2/13
*/
public class Student {
private static List<Book> books =new ArrayList<>();
private static Library library;
private static void studentBorrow(String name){
books.add(library.libTo(name));
}
public static void main(String[] args) {
library = Library.getInstance();
studentBorrow("JAVA編程思想");
studentBorrow("JAVA核心卷一");
studentBorrow("JAVA從入門到精通");
System.out.println("後兩本沒學會，又借一次");
studentBorrow("JAVA核心卷一");
studentBorrow("JAVA從入門到精通");
//把每一本書借出去
for (Book book: books){
book.borrow();
}
System.out.println("學生一共借了"+books.size());
System.out.println("圖書館實際借出"+library.getAllBooks());
}
}
結果截圖：
內部狀態和外部狀態
比如圍棋、五子棋、跳棋，它們都有大量的棋子對象，圍棋和五子棋只有黑白兩色，跳棋顏色多一
點，所以棋子顏色就是棋子的內部狀態；而各個棋子之間的差別就是位置的不同，當我們落子後，
落子顏色是定的，但位置是變化的，所以棋子座標就是棋子的外部狀態
- 享元模式提出了兩個要求：細粒度和共享對象。這裏就涉及到內部狀態和外部狀態
了，即將對象的信息分爲兩個部分：內部狀態和外部狀態 - 內部狀態指對象共享出來的信息，存儲在享元對象內部且不會隨環境的改變而改變
- 外部狀態指對象得以依賴的一個標記，是隨環境改變而改變的、不可共享的狀態。
- 舉個例子：圍棋理論上有361個空位可以放棋子，每盤棋都有可能有兩三百個棋子對象產生，因爲內存空間有限，一臺服務器很難支持更多的玩家玩圍棋遊戲，如果用享元模式來處理棋子，那麼棋子對象就可以減少到只有兩個實例，這樣就很好的解決了對象的開銷問題
享元模式的注意事項和細節
- 在享元模式這樣理解，“享”就表示共享，“元”表示對象
- 系統中有大量對象，這些對象消耗大量內存，並且對象的狀態大部分可以外部化時，我們就可以考慮選用享元模式
- 用唯一標識碼判斷，如果在內存中有，則返回這個唯一標識碼所標識的對象，用
HashMap/HashTable存儲 - 享元模式大大減少了對象的創建，降低了程序內存的佔用，提高效率
- 享元模式提高了系統的複雜度。需要分離出內部狀態和外部狀態，而外部狀態具有固化特性，不應該隨着內部狀態的改變而改變，這是我們使用享元模式需要注意的地方.
- 使用享元模式時，注意劃分內部狀態和外部狀態，並且需要有一個工廠類加以控制。
- 享元模式經典的應用場景是需要緩衝池的場景，比如 String常量池、數據庫連接池
享元模式的優點：
（1）節省內存空間，對於可重複的對象只會被創建一次，對象比較多時，就會極大的節省空間。
（2）提高效率，由於創建對象的數量減少，所以對系統內存的需求也減小，使得速度更快，效率更高。
享元模式的缺點
其實對於享元類有內部狀態和外部狀態，其區分就是圖書館的書一部分可以外借（外部狀態），一部分不可外借（內部狀態），兩個狀態的劃分對於書籍管理來說優點複雜化了。
享元模式與單例模式的區別
（1）享元設計模式是一個類有很多對象，而單例是一個類僅一個對象。
（2）享元模式是爲了節約內存空間，提升程序性能，而單例模式則主要是出於共享狀態的目的。