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AI 摘要

Hunyuan-lite

Flyweight 是「轻量级」的意思。通过尽量共享实例来避免 new 出实例。

使用场景为需要重用数量有限的同一类对象时。这类对象的特点是：

创建和销毁成本较高
对象的部分状态可以独立于对象本身存在
一般是站内文章不可变对象。构造函数初始化完成后，不可变对象的状态不会被修改。

应用实例：

Java 中的 String 对象：字符串常量池中已经存在的字符串会被复用。
数据库连接池：数据库连接被复用，避免频繁创建和销毁连接。
Java 线程池的实现

课本案例

BigChar 代表重型实例。它将文件中读取大型字符并存储在内存中。
BigCharFactory 表示生成 BigChar 的类，生成的示例存储在 pool 中。
BigString 由多个 BigChar 组成

🍐⚱️：其实还可以设计更严谨。让大字符和工厂放同一个包，大字符设 protected

BigCharFactory 中的 getBigChar 方法是享元模式的核心，用 synchronized 修饰。getBigChar 方法的作用是在 pool（HashMap）中寻找 BigChar 实例。很像单例模式中的懒汉模式。

BigCharFactory 使用了单例模式（静态工厂模式）。getInstance 返回的是唯一的工厂对象。

public class BigCharFactory {
	private HashMap pool = new HashMap();
	private static BigCharFactory singleton = new BigCharFactory();
	private BigCharFactory(){};// 构造函数
	// 单例模式 获取唯一实例
	public static BigCharFactory getInstance(){return singleton;}
	// 享元模式的核心（类似多例模式）
	public synchronized BigChar getBigChar(char charname){
		BigChar bc  = (BigChar)pool.get(""+charname);
		if(bc == null){
			bc = new BigChar(charname);
			pool.put(""+charname,bc);
		}
		return bc;
	}
}

模式解析

享元模式类图：

登场角色：

Flyweight（轻量级）：按照通常方式编写程序会导致程序变重，所以如果能够共享实例会比较好，而 Flyweight 角色表示的就是那些实例会被共享的类。在示例程序中，由 BigChar 类扮演此角色。
FlyweightFactory（轻量级工厂）：FlyweightFactory 角色是生成 Flyweight 角色的工厂。在工厂中生成 Flyweight 角色可以实现共享实例。在示例程序中，由 BigCharFactory 类扮演此角色。
Client（请求者）：Client 角色使用 FlyweightFactory 角色来生成 Flyweight 角色。在示例程序中，由 BigString 类扮演此角色。

注意本章中的角色划分方法与 GoF 书有些不同。在 GoF 书中，出现了 ConcreteFlyweight 角色和 UnsharedConcreteFlyweight 角色，其中的 ConcreteFlyweight 角色相当于本书中的 Flyweight 角色，而 UnsharedConcreteFlyweight 角色则没有出现在本章的示例程序中。

拓展思路：

如果要改变被共享的对象，就会对多个地方产生影响。一个实例的改变会同时反映到所有使用该实例的地方。
应当共享的信息：Intrinsic（本质的，固有的）信息，不论实例在哪里、不论在什么情况下都不会改变的信息，不依赖于实例状态的信息。
不应当共享的信息：Extrinsic（外在的，非本质的）信息，当实例的位置、状况发生改变时会变化的信息，或是依赖于实例状态的信息。
不要让被共享的实例被垃圾回收器回收了。在例子中，pool 字段管理 BigChar 的实例，就不会被看作是垃圾。虽然不能显式地删除实例，但可以删除对实例的引用。要想让实例可以被垃圾回收器回收掉，只需要显式地将其置于管理对象外即可。（从 hashMap 中移除该实例的 Entry）。

优点	缺点
如果程序中有很多相似对象，那么该模式可以节省大量内存。	可能需要牺牲执行速度来换取内存，因为他人每次调用享元方法时都需要重新计算部分情景数据。
	代码会变得更加复杂。团队中的新成员总是会问：为什么要像这样拆分一个实体的状态？

模式对比

Java 中的享元模式

整数常量池

从 JDK5 开始，对一些不可变类，如 Integer 类做了优化，它具有一个实例缓存（整数常量池），用来存放程序中经常使用的 Integer 实例，这是在类加载的时候一次性创建好的。通过以下方式得到 Integer 对象时会尝试使用缓存：

直接自动装箱
Integer.valueOf()

Integer 类中站内文章静态工厂方法 valueOf(int i) 处理流程如下：

// JDK 源码
public static Integer valueOf(int i) {
	// 查缓存，默认缓存 -128 到 127 的整型数
	if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
		return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
	return new Integer(i);
}

示例：

public static void main(String[] args) {
	Integer a1 = 1;
	Integer a2 = 1; // 自动装箱，Java 会翻译成 Integer.valueOf(1)
	Integer a3 = Integer.valueOf(1);
	Integer A = new Integer(1);
	System.out.println("a1==a2 && a2 == a3, "+(a1==a2 && a2 == a3)); // true
	System.out.println("a1 == A, "+(a1==A));  // false
	Integer c = 1005;
	Integer d = 1005;
	System.out.println("c==d, "+(c==d));  // false
}

关于基本数据类型 int 和包装类型 Integer 比较的其他规则：

由于 Integer 变量实际上是对一个 Integer 对象的引用，所以两个通过 new 生成的 Integer 变量永远是不相等的
Integer 变量和 int 变量比较时，只要两个变量的值是相等的，则结果为 true。因为包装类 Integer 和基本数据类型 int 比较时，Java 会自动拆包装为 int，然后进行比较，实际上就变为两个 int 变量的比较。

字符串常量池

Java 的 String 类也会利用享元模式复用相同的字符串常量。JVM 会专门开辟存储区——字符串常量池存储字符串常量。不过只在字符串常量第一次被用到的时候才会存储到常量池中。

public static void main(String[] args) {
	String s1 = "uuanqin.top";
	String s2 = "uuanqin.top";
	String S = new String("uuanqin.top");
	System.out.println(s1==s2); // true
	System.out.println(s2==S);  // false
}