享元模式的原理

所谓“享元”，顾名思义就是被共享的单元。享元模式的意图是复用对象，节省内存，前提是享元对象是不可变对象。具体来讲，当一个系统中存在大量重复对象的时候，我们就可以利用享元模式，将对象设计成享元，在内存中只保留一份实例，供多处代码引用，这样可以减少内存中对象的数量，以起到节省内存的目的。实际上，不仅仅相同对象可以设计成享元，对于相似对象，我们也可以将这些对象中相同的部分（字段），提取出来设计成享元，让这些大量相似对象引用这些享元。

享元模式： 运用共享技术有效地支持大量细颗度的对象。

享元模式的实现

享元模式的代码实现非常简单，主要是通过工厂模式，在工厂类中，通过一个 Map 或者 List 来缓存已经创建好的享元对象，以达到复用的目的。

比如我们要实现一个文本编辑器，假设这个编辑器只支持26个大写英文字母的输入。编辑器可以编写成千上万的内容，如果这些内容都保存在内存中就会造成内存过多的分配。而当前整个文本编辑器是由26个大写字母的任意组成的，这时我们就可以用享元模式，最多分配26个字母的内存，编辑器共享分配的内存既可。

public class FlyweightFactory
{
	private static Dictionary<WordType, BaseWord> _BaseWordDictionary = new Dictionary<WordType, BaseWord>();
	private static object GetWord_Lock = new object();

	public static BaseWord GetWord(WordType wordType)
	{
		BaseWord baseWord = null;
		if (_BaseWordDictionary.ContainsKey(wordType))//双if+lock
		{
			baseWord = _BaseWordDictionary[wordType];
		}
		else
		{
			lock (GetWord_Lock)
			{
				if (_BaseWordDictionary.ContainsKey(wordType))
				{
					baseWord = _BaseWordDictionary[wordType];
				}
				else
				{
					switch (wordType)
					{
						case WordType.A:
							baseWord = new A();
							break;
						case WordType.B:
							baseWord = new B();
							break;
						case WordType.C:
							baseWord = new C();
							break;
						//...其它字母
						default:
							throw new Exception("wrong wordType");
					}
					_BaseWordDictionary[wordType] = baseWord;
				}
			}
		}
		return baseWord;
	}

}

享元模式 VS 单例、缓存、对象池

享元与单例

在单例模式中，一个类只能创建一个对象，而在享元模式中，一个类可以创建多个对象，每个对象被多处代码引用共享。实际上，享元模式有点类似于之前讲到的单例的变体：多例。

尽管从代码实现上来看，享元模式和多例有很多相似之处，但从设计意图上来看，它们是完全不同的。应用享元模式是为了对象复用，节省内存，而应用多例模式是为了限制对象的个数。

享元与缓存

在享元模式的实现中，我们通过工厂类来“缓存”已经创建好的对象。这里的“缓存”实际上是“存储”的意思，跟我们平时所说的“数据库缓存”“CPU 缓存”“MemCache 缓存”是两回事。我们平时所讲的缓存，主要是为了提高访问效率，而非复用。

享元与对象池

虽然对象池、连接池、线程池、享元模式都是为了复用，但是，如果我们再细致地抠一抠“复用”这个字眼的话，对象池、连接池、线程池等池化技术中的“复用”和享元模式中的“复用”实际上是不同的概念。

池化技术中的“复用”可以理解为“重复使用”，主要目的是节省时间（比如从数据库池中取一个连接，不需要重新创建）。在任意时刻，每一个对象、连接、线程，并不会被多处使用，而是被一个使用者独占，当使用完成之后，放回到池中，再由其他使用者重复利用。享元模式中的“复用”可以理解为“共享使用”，在整个生命周期中，都是被所有使用者共享的，主要目的是节省空间。