我们经常抱怨学校的选课系统非常卡,这是什么原因呢?
设想一下在选课高峰期,1 秒钟有 1000 人选课,程序在内存中同时创建 1000 个对象,服务器压力过大肯定卡啊,还有可能出现 内存溢出 的现象。
但是我们仔细想一下这 1000 个对象,他们有什么共同点,我们选课会选择任课老师、课程名称等等,那么很多同学有可能选的都是同一节课,现在是每个同学选课都会重新创建一个新的选课记录对象,但是我们没必要这么做,因为这些对象有共性,他们除了学生的名字是不一样的,有可能任课老师和课程名都是同一个,这个时候我们可以共享这些任课老师和课程名称的对象,从而减少创建对象的数量,这就是享元模式的思想。
享元模式的主要优点是:相同对象只要保存一份,这降低了系统中对象的数量,从而降低了系统中细粒度对象给内存带来的压力。
享元模式的定义提出了两个要求,细粒度 和 共享对象 。因为要求细粒度,所以不可避免地会使 对象数量多且性质相近 ,此时我们就将这些对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态。

外部状态 信息 info;key,实现了抽象享元接口;享元模式在五子棋游戏中的应用。
分析:五子棋同围棋一样,包含多个“黑”或“白”颜色的棋子,所以用享元模式比较好。
本实例中:
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.MouseAdapter;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.util.ArrayList;
public class WzqGame {
public static void main(String[] args) {
new Chessboard();
}
}
//棋盘
class Chessboard extends MouseAdapter {
WeiqiFactory wf;
JFrame f;
Graphics g;
JRadioButton wz;
JRadioButton bz;
private final int x = 50;
private final int y = 50;
private final int w = 40; //小方格宽度和高度
private final int rw = 400; //棋盘宽度和高度
Chessboard() {
wf = new WeiqiFactory();
f = new JFrame("享元模式在五子棋游戏中的应用");
f.setBounds(100, 100, 500, 550);
f.setVisible(true);
f.setResizable(false);
f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
JPanel SouthJP = new JPanel();
f.add("South", SouthJP);
wz = new JRadioButton("白子");
bz = new JRadioButton("黑子", true);
ButtonGroup group = new ButtonGroup();
group.add(wz);
group.add(bz);
SouthJP.add(wz);
SouthJP.add(bz);
JPanel CenterJP = new JPanel();
CenterJP.setLayout(null);
CenterJP.setSize(500, 500);
CenterJP.addMouseListener(this);
f.add("Center", CenterJP);
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
g = CenterJP.getGraphics();
g.setColor(Color.BLUE);
g.drawRect(x, y, rw, rw);
for (int i = 1; i < 10; i++) {
//绘制第i条竖直线
g.drawLine(x + (i * w), y, x + (i * w), y + rw);
//绘制第i条水平线
g.drawLine(x, y + (i * w), x + rw, y + (i * w));
}
}
public void mouseClicked(MouseEvent e) {
Point pt = new Point(e.getX() - 15, e.getY() - 15);
if (wz.isSelected()) {
ChessPieces c1 = wf.getChessPieces("w");
c1.DownPieces(g, pt);
} else if (bz.isSelected()) {
ChessPieces c2 = wf.getChessPieces("b");
c2.DownPieces(g, pt);
}
}
}
//抽象享元角色:棋子
interface ChessPieces {
public void DownPieces(Graphics g, Point pt); //下子
}
//具体享元角色:白子
class WhitePieces implements ChessPieces {
public void DownPieces(Graphics g, Point pt) {
g.setColor(Color.WHITE);
g.fillOval(pt.x, pt.y, 30, 30);
}
}
//具体享元角色:黑子
class BlackPieces implements ChessPieces {
public void DownPieces(Graphics g, Point pt) {
g.setColor(Color.BLACK);
g.fillOval(pt.x, pt.y, 30, 30);
}
}
//享元工厂角色
class WeiqiFactory {
private ArrayList<ChessPieces> qz;
public WeiqiFactory() {
qz = new ArrayList<ChessPieces>();
ChessPieces w = new WhitePieces();
qz.add(w);
ChessPieces b = new BlackPieces();
qz.add(b);
}
public ChessPieces getChessPieces(String type) {
if (type.equalsIgnoreCase("w")) {
return (ChessPieces) qz.get(0);
} else if (type.equalsIgnoreCase("b")) {
return (ChessPieces) qz.get(1);
} else {
return null;
}
}
}运行结果如下图:

享元模式其实是 工厂方法模式 的一个改进机制,享元模式同样要求创建一个或一组对象,并且就是通过工厂方法模式生成对象的,只不过享元模式为工厂方法模式增加了缓存这一功能。
在前面介绍的享元模式中,其结构图通常包含可以共享的部分和不可以共享的部分。
在实际使用过程中,有时候会稍加改变,即存在两种特殊的享元模式:单纯享元模式 和 复合享元模式。