享元模式：
享元模式（Flyweight）：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式，它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。
享元模式尝试重用现有的同类对象，如果未找到匹配的对象，则创建新对象。
主要解决：在有大量对象时，有可能会造成内存溢出，我们把其中共同的部分抽象出来，如果有相同的业务请求，直接返回在内存中已有的对象，避免重新创建。
何时使用： 1、系统中有大量对象。 2、这些对象消耗大量内存。 3、这些对象的状态大部分可以外部化。 4、这些对象可以按照内蕴状态分为很多组，当把外蕴对象从对象中剔除出来时，每一组对象都可以用一个对象来代替。 5、系统不依赖于这些对象身份，这些对象是不可分辨的。
如何解决：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。
关键代码：用 HashMap 存储这些对象。
应用实例： 1、JAVA 中的 String，如果有则返回，如果没有则创建一个字符串保存在字符串缓存池里面。 2、数据库的数据池。
使用场景： 1、系统有大量相似对象。 2、需要缓冲池的场景。
注意事项： 1、注意划分外部状态和内部状态，否则可能会引起线程安全问题。 2、这些类必须有一个工厂对象加以控制。
优点：大大减少对象的创建，降低系统的内存，使效率提高。
缺点：提高了系统的复杂度，需要分离出外部状态和内部状态，而且外部状态具有固有化的性质，不应该随着内部状态的变化而变化，否则会造成系统的混乱。
享元模式UML结构图：
与原型模式对比：节约了空间（原型模式复制相同内容）
享元模式的内部状态：可共享的部分，不会随环境改变而改变的部分
享元模式的外部状态：不可共享的部分。
例（申请网站）：
（一组网站的结构是类似的，我们看成是可共享的部分（内部状态），而每个网站的用户是不同的，不可共享的，是外部状态）：
UML图：
代码实现：
//用户
public class User
{
private string name;
public User(string name)
{
this.name = name;
}
public string Name
{
get { return name; }
}
}
//网站工厂
class WebSiteFactory
{
private Hashtable flyweights = new Hashtable();
//获得网站分类
public WebSite GetWebSiteCategory(string key)
{
if (!flyweights.ContainsKey(key))
flyweights.Add(key, new ConcreteWebSite(key));
return ((WebSite)flyweights[key]);
}
//获得网站分类总数
public int GetWebSiteCount()
{
return flyweights.Count;
}
}
//网站
abstract class WebSite
{
public abstract void Use(User user);
}
//具体的网站
class ConcreteWebSite : WebSite
{
private string name = "";
public ConcreteWebSite(string name)
{
this.name = name;
}
public override void Use(User user)
{
Console.WriteLine("网站分类：" + name + " 用户：" + user.Name);
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
WebSiteFactory f = new WebSiteFactory();
WebSite fx = f.GetWebSiteCategory("产品展示");
fx.Use(new User("小菜"));
WebSite fy = f.GetWebSiteCategory("产品展示");
fy.Use(new User("大鸟"));
WebSite fz = f.GetWebSiteCategory("产品展示");
fz.Use(new User("娇娇"));
WebSite fl = f.GetWebSiteCategory("博客");
fl.Use(new User("老顽童"));
WebSite fm = f.GetWebSiteCategory("博客");
fm.Use(new User("桃谷六仙"));
WebSite fn = f.GetWebSiteCategory("博客");
fn.Use(new User("南海鳄神"));
Console.WriteLine("得到网站分类总数为 {0}", f.GetWebSiteCount());
Console.Read();
}
}
例（五色棋）：
（棋子的颜色是类似的，只有固定的几种，可以看成是可共享的（内部状态），但是棋子的位置是不确定的，是不可共享的（外部状态））
UML图：
代码实现：
public interface Shape {
void draw();
}
public class Circle implements Shape {
private String color;
private int x;
private int y;
private int radius;
public Circle(String color){
this.color = color;
}
public void setX(int x) {
this.x = x;
}
public void setY(int y) {
this.y = y;
}
public void setRadius(int radius) {
this.radius = radius;
}
@Override
public void draw() {
System.out.println("Circle: Draw() [Color : " + color
+", x : " + x +", y :" + y +", radius :" + radius);
}
}
import java.util.HashMap;
public class ShapeFactory {
private static final HashMap<String, Shape> circleMap = new HashMap<>();
public static Shape getCircle(String color) {
Circle circle = (Circle)circleMap.get(color);
if(circle == null) {
circle = new Circle(color);
circleMap.put(color, circle);
System.out.println("Creating circle of color : " + color);
}
return circle;
}
}
public class FlyweightPatternDemo {
private static final String colors[] =
{ "Red", "Green", "Blue", "White", "Black" };
private static String getRandomColor() {
return colors[(int)(Math.random()*colors.length)];
}
private static int getRandomX() {
return (int)(Math.random()*100 );
}
private static int getRandomY() {
return (int)(Math.random()*100);
}
public static void main(String[] args) {
for(int i=0; i < 20; ++i) {
Circle circle =
(Circle)ShapeFactory.getCircle(getRandomColor());
circle.setX(getRandomX());
circle.setY(getRandomY());
circle.setRadius(100);
circle.draw();
}
}
}