设计模式 <结构型型> | 享元模式

享元模式(Flyweight Design Pattern)

享元模式的意图是复用对象，节省内存，当一个系统中存在大量重复对象的时候，就可以利用享元模式，将对象设计成享元，在内存中只保留一份实例，供多处代码引用，这样可以减少内存中对象的数量，以起到节省内存的目的。

享元模式把一个对象的状态分成内部状态和外部状态，常量数据称内在状态，其他对象只可以读取不可以修改。可以随着环境变动的称外部状态，外部状态通常由客户端保存，并在享元对象创建后，需要的时候传入享元对象内部。

结构图：

角色：

1. 抽象享元(IFlyweight)，接口或抽象类，声明了具体享元类公共方法，可以向外界提供享元对象的内部数据，也可以通过这些方法来设置外部数据。
2. 具体享元(ConcreteFlyweight)，实现抽象角色定义。
3. 适配器(Adapter)，管理享元对象池和创建享元对象。

适用场景：

1. 有大量享受对象时。

优点：

1. 避免重复创建相似对象，节约内存空间。

缺点

1. 外部状态会提高代码复杂度，在多线程使用还需要关注线程安全问题。

代码(C#)

譬如有1、2、3个不可变的对象需要复用，就可以使用享元模式，省去了创建对象的过程。

var t = NumberFactory.GetNumber(1);
t.Operation("111");


/// <summary>
/// 抽象享元角色
/// </summary>
public interface IOperation
{
    void Operation(string extrinsicState);
}

/// <summary>
/// 享元角色
/// </summary>
public class Number : IOperation
{
    private int number { get; set; }

    public Number(int number)
    {
        this.number = number;
    }

    public void Operation(string extrinsicState)
    {
        Console.WriteLine(extrinsicState);
    }
}

/// <summary>
/// 享元工厂
/// </summary>
public class NumberFactory
{
    private static Dictionary<int, Number> _ls = new()
    {
        { 1, new Number(1) },
        { 2, new Number(2) },
        { 3, new Number(3) }
    };

    public static Number GetNumber(int number)
    {
        return _ls[number];
    }
}

最后

享元模式看起来和单例差不多，但是有本质的区别，在单例模式中，一个类只能创建一个对象，而在享元模式中，一个类可以创建多个对象，每个对象被多处代码引用共享。
对象池、连接池、线程池也是为了复用，但是和享元模式还是有区别的。在任意时刻，每一个对象、连接、线程，并不会被多处使用，而是被一个使用者独占，当使用完成之后，放回到池中，再由其他使用者重复利用。享元模式中在整个生命周期中，都是被所有使用者共享的，主要目的是节省空间。