享元

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运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

享元（Flyweight）的核心思想很简单：如果一个对象实例一经创建就不可变，那么反复创建相同的实例就没有必要，直接向调用方返回一个共享的实例就行，这样即节省内存，又可以减少创建对象的过程，提高运行速度。

享元模式在 Java 标准库中有很多应用。我们知道，包装类型如 Byte、Integer 都是不变类，因此，反复创建同一个值相同的包装类型是没有必要的。以 Integer 为例，如果我们通过 Integer.valueOf() 这个静态工厂方法创建 Integer 实例，当传入的 int 范围在 -128~+127 之间时，会直接返回缓存的 Integer 实例：

// 享元模式
public class Main {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Integer n1 = Integer.valueOf(100);
        Integer n2 = Integer.valueOf(100);
        System.out.println(n1 == n2); // true
    }
}

对于 Byte 来说，因为它一共只有 256 个状态，所以，通过 Byte.valueOf() 创建的 Byte 实例，全部都是缓存对象。

因此，享元模式就是通过工厂方法创建对象，在工厂方法内部，很可能返回缓存的实例，而不是新创建实例，从而实现不可变实例的复用。

提示

总是使用工厂方法而不是 new 操作符创建实例，可获得享元模式的好处。

在实际应用中，享元模式主要应用于缓存，即客户端如果重复请求某些对象，不必每次查询数据库或者读取文件，而是直接返回内存中缓存的数据。

我们以 Student 为例，设计一个静态工厂方法，它在内部可以返回缓存的对象：

public class Student {// 持有缓存:
    private static final Map<String, Student> cache = new HashMap<>();

    // 静态工厂方法:
    public static Student create(int id, String name) {String key = id + "\n" + name;
        // 先查找缓存:
        Student std = cache.get(key);
        if (std == null) {// 未找到, 创建新对象:
            System.out.println(String.format("create new Student(%s, %s)", id, name));
            std = new Student(id, name);
            // 放入缓存:
            cache.put(key, std);
        } else {// 缓存中存在:
            System.out.println(String.format("return cached Student(%s, %s)", std.id, std.name));
        }
        return std;
    }

    private final int id;
    private final String name;

    public Student(int id, String name) {this.id = id;
        this.name = name;
    }
}