享元模式是一种实现对象复用的高级设计模式，它通过共享大量细粒度的对象来减少内存开销。在享元模式中，通常有一个共享的存储区，用于存储可以重复使用的对象。当需要使用某个对象时，首先从共享存储区中查找，如果找到了就使用，否则创建一个新的实例。这种模式可以有效地降低系统的内存占用和提高性能。
享元模式（Flyweight Pattern）是一种结构型设计模式，主要用于减少应用程序中创建的对象数量，以降低内存占用和提高性能，在享元模式中，通过共享技术有效地支持大量细粒度的对象，它的主要优点是可以减少内存中对象的数量，从而提高系统的性能。
享元模式的核心思想是共享，即多个对象可以共享同一个实例，为了实现这一点，享元模式需要创建一个享元工厂类，用于维护一个享元对象池，当客户端请求一个对象时，享元工厂类会首先检查对象池中是否已经存在该对象，如果存在，则直接返回该对象；如果不存在，则创建一个新的享元对象并将其添加到对象池中，然后返回给客户端。
享元模式的主要角色如下：
1、抽象享元（Flyweight）：定义了对象的内部状态和共享接口，享元对象可以被多个客户端共享，因此必须将内部状态设置为私有，并提供一些方法来获取和设置这些状态。
2、具体享元（ConcreteFlyweight）：实现了抽象享元的具体类，具体享元对象通常包含一些与业务逻辑相关的数据。
3、享元工厂（FlyweightFactory）：负责创建和管理享元对象池，客户端可以通过享元工厂获取享元对象。
4、客户端（Client）：使用享元对象的客户端，客户端不需要关心享元对象的具体实现，只需要通过享元工厂获取所需的享元对象。
享元模式的实现步骤如下：
1、创建一个享元接口，定义共享对象的行为。
2、创建一个具体享元类，实现享元接口，具体享元类通常包含一些与业务逻辑相关的数据。
3、创建一个享元工厂类，用于创建和管理享元对象池，享元工厂类应该提供一个静态方法，用于获取享元对象，当客户端请求一个享元对象时，享元工厂类会首先检查对象池中是否已经存在该对象，如果存在，则直接返回该对象；如果不存在，则创建一个新的享元对象并将其添加到对象池中，然后返回给客户端。
4、客户端使用享元对象，客户端不需要关心享元对象的具体实现，只需要通过享元工厂获取所需的享元对象。
享元模式的优点：
1、减少了系统中细粒度对象的数量，从而降低了系统的内存占用和提高了性能。
2、提高了系统的扩展性，当需要增加新的享元对象时，只需扩展具体享元类即可，而无需修改客户端代码。
享元模式的缺点：
1、享元模式使得系统更加复杂，需要维护一个享元对象池，增加了系统的维护成本。
2、享元模式要求享元对象必须是可共享的，这限制了享元对象的适用范围。
享元模式适用于以下场景：
1、系统中存在大量的细粒度对象，这些对象具有相同或相似的内部状态，且这些对象可以共享。
2、系统的性能受到内存占用的限制，需要减少系统中对象的数量以提高性能。
3、系统需要支持大量对象的动态增加和删除。
在实际项目中，享元模式可以与其他设计模式结合使用，以实现更高效、更灵活的对象复用，享元模式可以与单例模式结合，实现一个全局唯一的享元对象池；也可以与策略模式结合，根据不同的策略创建不同类型的享元对象。
享元模式是一种实现对象复用的高级设计模式，通过共享技术有效地支持大量细粒度的对象，它的主要优点是可以减少内存中对象的数量，从而提高系统的性能，享元模式也有一定的缺点，如增加了系统的复杂性和维护成本，在实际应用中，需要根据具体需求和场景选择合适的设计模式。
以下是享元模式的一个简单示例：
// 享元接口
interface Flyweight {
void operation(String externalState);
}
// 具体享元类A
class ConcreteFlyweightA implements Flyweight {
private String internalState;
public ConcreteFlyweightA(String internalState) {
this.internalState = internalState;
}
@Override
public void operation(String externalState) {
System.out.println("ConcreteFlyweightA: " + externalState + ", " + internalState);
}
}
// 具体享元类B
class ConcreteFlyweightB implements Flyweight {
private String internalState;
public ConcreteFlyweightB(String internalState) {
this.internalState = internalState;
}
@Override
public void operation(String externalState) {
System.out.println("ConcreteFlyweightB: " + externalState + ", " + internalState);
}
}
// 享元工厂类
class FlyweightFactory {
private Map<String, Flyweight> flyweights = new HashMap<>();
public Flyweight getFlyweight(String key) {
Flyweight flyweight = flyweights.get(key);
if (flyweight == null) {
flyweight = createFlyweight(key);
flyweights.put(key, flyweight);
}
return flyweight;
}
private Flyweight createFlyweight(String key) {
switch (key) {
case "A":
return new ConcreteFlyweightA("Internal State A");
case "B":
return new ConcreteFlyweightB("Internal State B");
default:
throw new IllegalArgumentException("Invalid key: " + key);
}
}
}
// 客户端
public class Client {
public static void main(String[] args) {
FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();
Flyweight flyweightA = factory.getFlyweight("A");
Flyweight flyweightB = factory.getFlyweight("B");
flyweightA.operation("External State A");
flyweightB.operation("External State B");
flyweightA.operation("External State C");
}
}在这个示例中，享元工厂类FlyweightFactory负责创建和管理享元对象池，客户端通过享元工厂获取享元对象，并调用其操作方法，当客户端请求一个享元对象时，享元工厂类会首先检查对象池中是否已经存在该对象，如果存在，则直接返回该对象；如果不存在，则创建一个新的享元对象并将其添加到对象池中，然后返回给客户端，这样，多个客户端可以共享同一个享元对象，从而减少了系统中对象的数量，提高了性能。
