1、展示网站项目需求
小型的外包项目，给客户 A 做一个产品展示网站，客户 A 的朋友感觉效果不错，也希望做这样的产品展示网站，但是要求都有些不同：
1）有客户要求以新闻的形式发布
2）有客户要求以博客的形式发布
3）有客户希望以微信公众号的形式发布
2、传统方案
2.1 传统方案解决网站展现项目
1）直接复制粘贴一份，然后根据客户端的不同要求，进行定制修改
2）给每个网站租用一个空间
3）方案设计示意图
2.2 问题分析
1）需要的网站接口相似度很高，而且都不是高访问量网站，如果分成多个虚拟空间来处理，相当于一个相同网站的实例对象很多，造成服务器的资源浪费
2）解决思路：整合到一个网站中，共享其相关的代码和数据，对于硬盘、内存、CPU、数据库空间等服务器资源都可以达成共享，减少服务器资源
3）对于代码来说，由于是一份实例，维护和扩展都更加容易
4）上面的解决思路就可以使用享元模式来解决
3、享元模式
3.1 基本介绍
1）享元模式（Flyweight Pattern）也叫蝇量模式：运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象
2）常用于系统底层开发，解决系统的性能问题。像数据库连接池，里面都是创建好的连接对象，在这些连接对象中有我们需要的，则创建一个
3）享元模式能够解决重复对象的内存浪费的问题，当系统中有大量相似对象，需要缓冲池时。并不需总是创建对象，可以从缓冲池里拿。这样可以降低系统内存，同时提高效率
4）享元模式经典的应用场景就是池技术了，String 常量池、数据库连接池、缓冲池等等都是享元模式的应用，享元模式是池技术的重要实现方式
3.2 原理类图
说明：
1）FlyWeight 是抽象的享元角色，他是产品的抽象类，同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现
2）ConcreteFlyWeight 是具体的享元角色，是具体的产品类，实现抽象角色定义相关业务
3）UnShareConcreteFlyWeight 是不可共享的角色，一般不会出现在享元工厂
4）FlyWeightFactory 享元工厂类，用于构建一个池容器（集合），同时提供从池中获取对象方法
3.3 内部状态和外部状态
比如围棋、五子棋、跳棋，他们都有大量的棋子对象，围棋和五子棋只有黑白两色，跳棋颜色多一点，所以棋子颜色就是棋子的内部状态，而各个棋子之间的差别就是位置的不同，当我们落子后，落子颜色是定的，但位置是变化的，所以棋子坐标就是棋子的外部状态。
1）享元模式提出了两个要求：细粒度和共享对象。这里就涉及到内部状态和外部状态了，即将对象的信息分为两个部分：内部状态和外部状态
2）内部状态指对象共享出来的信息，存储在享元对象内部且不会随环境的改变而改变
3）外部状态指对象得以依赖的一个标记，是随环境改变而改变的、不可共享的状态
4）举个例子：围棋理论上有 361 个空位可以放棋子，每盘棋都有可能有两三百个棋子对象产生，因为内存空间有限，一台服务器很难支持更多的玩家玩围棋游戏，如果用享元模式来处理棋子，那么棋子对象就可以减少到只有两个实例，这样就很好的解决了对象的开销问题
3.4 应用实例
1）应用实例要求
使用享元模式完成，前面提出的网站外包问题
2）思路分析和图解（类图）
3）代码实现
WebSite 网站抽象类
package com.wenze.design.flyweight;
/**
* 网站抽象类
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-30 16:01:31
* @since 1.0
*/
public abstract class WebSite {
public abstract void use(User user);
}
ConcreteWebSite 共享的网站类
package com.wenze.design.flyweight;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;
/**
* 具体的网站类
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-30 16:01:58
* @since 1.0
*/
@Getter
@AllArgsConstructor
public class ConcreteWebSite extends WebSite {
/**
* 网站的发布类型
*/
private String type = "";
@Override
public void use(User user) {
System.out.println("网站的发布类型为：" + type + "，使用者是 : " + user.getName());
}
}
User 用户类
package com.wenze.design.flyweight;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;
/**
* 用户类
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-30 16:23:52
* @since 1.0
*/
@Getter
@AllArgsConstructor
public class User {
private String name;
}
WebSiteFactory 网站工厂类
package com.wenze.design.flyweight;
import javax.sql.rowset.spi.SyncResolver;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
/**
* 网站工厂
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-30 16:05:01
* @since 1.0
*/
public class WebSiteFactory {
private static final Map<String, ConcreteWebSite> POOLS = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* 获取网站分类
*
* @param type 网站的发布类型
* @return 网站分类
*/
public static WebSite getWebSiteCategory(String type) {
if (!POOLS.containsKey(type)) {
POOLS.put(type, new ConcreteWebSite(type));
}
return POOLS.get(type);
}
/**
* 获取网站分类的总数
*
* @return 网站分类的总数
*/
public static int getWebSiteCount() {
return POOLS.size();
}
}
Client 客户端
package com.wenze.design.flyweight;
/**
* 客户端
*
* @author wenze
* @version 1.0
* @Date 2023-10-30 16:12:07
* @since 1.0
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 客户要以一个新闻方式发布的网站
WebSiteFactory
.getWebSiteCategory("新闻")
.use(new User("张三"));
// 客户要以一个博客方式发布的网站
WebSiteFactory
.getWebSiteCategory("博客")
.use(new User("李四"));
// 客户要以一个博客方式发布的网站
WebSiteFactory
.getWebSiteCategory("博客")
.use(new User("王五"));
System.out.println("网站的分类共 : " + WebSiteFactory.getWebSiteCount());
}
}
4、享元模式在 JDK-Integer 的应用源码分析
1）Integer 的享元模式
2）代码分析 + Debug 源码分析
Integer x = Integer.valueOf(127);
Integer y = new Integer(127);
Integer z = Integer.valueOf(127);
Integer w = new Integer(127);
x.equals(y); // true
x == y; // false
x == z; // true
w == x; // false
w == y; // false
小结：
1）在 valueOf 方法中，先判断值是否在 IntegerCache 中，如果不在，就创建新的 Integer(new)，否则，就直接从缓存池返回
2）valueOf 方法，就使用到享元模式
3）如果使用 valueOf 方法得到一个 Integer 实例，范围在（-128~127）之间，执行速度比 new 的要快
5、享元模式的注意事项和细节
1）在享元模式这样理解，”享“就表示共享，”元“表示对象
2）系统中有大量对象，这些对象消耗大量内存，并且对象的状态大部分可以外部化时，我们就可以考虑选用享元模式
3）用唯一标识码判断，如果在内存中有，则返回这个唯一标识码所标识的对象，用 HashMap/HashTable存储
4）享元模式大大减少了对象的创建，降低了程序内存的占用，提高效率
5）享元模式提高了系统的复杂度。需要分离出内部状态和外部状态，而外部状态具有固化特性，不应该随着内部状态的改变而改变，这是我们使用享元模式需要注意的地方。
6）使用享元模式时，注意划分内部状态和外部状态，并且需要有一个工厂类加以控制
7）享元模式经典的应用场景是需要缓冲池的场景，比如 String 常量池、数据库连接池
