设计模式之结构型模式（六）：享元模式

1. 享元模式概述

• 概念

  • 运用共享技术有效地支持大量细粒度对象的复用。系统只使用少量的对象，而这些对象都很相似，状态变换很小，可以实现对象的多次复用。由于享元模式要求能够共享的对象必须是细粒度对象，因此又称为轻量级模式
  • 享元模式体现的是程序可复用的特点，为了节约宝贵的内存，程序应该尽可能地复用，就像《极限编程》作者 Kent 在书里说到的那样：Don’t repeat yourself。简单来说享元模式就是共享对象，提高复用性

• 特点

  • 有个细节值得注意：有些对象本身不一样，但通过一点点变化后就可以复用，编程时可能稍不注意就会忘记复用这些对象
  • 比如说伟大的超级玛丽，草和云更改一下颜色就可以实现复用；里面是三种乌龟，换一个颜色、加一个装饰就变成了不同的怪。在超级玛丽中，这样的细节还有很多，正是这些精湛的复用使得这一款红遍全球的游戏仅有 40KB 大小，正是印证了那句名言：神在细节之中

• 应用

  • 在 Java Integer 的实现中，-128 到 127 之间的整型对象会被事先创建好，缓存在 Integer 的内部类 IntegerCache 中。当使用自动装箱或者 valueOf() 方法创建这个数值区间的整型对象时，会复用 IntegerCache 类事先创建好的对象。这里的 IntegerCache 类就是享元工厂类，事先创建好的整型对象就是享元对象
  • 在 Java String 的实现中，JVM 开辟一块存储区专门存储字符串常量，这块存储区叫字符串常量池，类似于 Integer 中的 IntegerCache。不过，更 IntegerCache 不同的是，它并非事先创建需要共享的对象，而是在程序的运行期间，根据需要来创建和缓存字符串常量

• 缺点

  • 享元模式对 JVM 的垃圾回收并不友好。因为享元工厂类一直保存了对享元对象的引用，这就导致了享元对象在没有任何代码使用的情况下，也并不会被 JVM 垃圾回收机制自动回收掉
  • 因此，在某些情况下，如果对象的生命周期很短，也不会被密集使用，利用享元模式反倒可能会浪费更多的内存。所以，除非经过线上验证，利用享元模式真的可以大大节省内存，否则，不要过度使用这个模式，为了一点点内存的节省而引入一个复杂的设计模式，得不偿失