享元模式（Flyweight Pattern）： 運用共享技術有效地支援大量細粒度物件的複用，系統只使用少量物件，而這些物件都很相似，狀態變化很小，可以實現物件的多次複用。由於享元模式要求能夠共享的物件必須是細粒度物件，因此它又稱為輕量級模式，它是一種物件結構型模式。

當系統中存在大量相似或相同的物件時，將會導致執行代價過高、效能下降、OOM 等問題，享元模式正為解決之一類問題而誕生

在學習享元模式之前需要先了解一下 細粒度 和享元物件中的 內部狀態、外部狀態 這三個概念：

• 內部狀態：不隨環境改變而改變的狀態，內部狀態可以共享，例如人的性別，不管任何環境下都不會改變
• 外部狀態：隨著環境改變而改變的狀態，不可以共享的狀態，享元物件的外部狀態通常由客戶端儲存，並在享元物件建立後，需要的時候傳入享元物件內部，不同的外部狀態是相互獨立的。例如衣服和鞋子，人在不同的環境下會穿不同的衣服和鞋子，但是衣服和鞋子又是相互獨立不受彼此影響的
• 細粒度：較小的物件，所包含的內部狀態較小
  
  Flyweight（抽象享元類）： 通常是介面或抽象類，抽象享元類中聲明瞭具體享元類公共方法，這些方法可以向外界提供享元物件的內部資料（內部狀態），同時也可以通過這些方法來設定外部資料（外部狀態）
  ConcreteFlyweight（具體享元類）： 繼承抽象享元類，在具體享元類中為內部狀態提供儲存空間。通常可以結合單例模式來設計具體享元類，為每一個具體享元類提供唯一的享元物件
  UnshareConcreteFlyweight（非分享具體享元類）：
  並不是所有的具體享元類都需要被共享，不能被共享的子類可以設計為非共享具體享元類，當需要一個非共享具體享元類的物件時可以直接通過例項化建立
  FlyweightFactory（享元工廠類）： 建立並管理享元物件，將各種具體享元類儲存到一個享元池中，享元池一般為“鍵值對”集合，可以結合工廠模式進行設計。當用戶請求一個具體享元物件時，享元池中如果儲存的有就直接返回給使用者，如果沒有就建立該享元物件返回給使用者並存儲到享元池中
  
  上面的圖片是眾所周知的俄羅斯方塊中的一個個方塊，這次就拿這個遊戲舉個栗子，如果在俄羅斯方塊這個遊戲中，每個不同的方塊都是一個例項物件，這些物件就要佔用很多的記憶體空間，下面利用享元模式進行改造： Flyweight 類：

public abstract class AbstractBox {    
    public abstract String getShape();    
        public void display() {
        LogUtils.i("方塊形狀：" + this.getShape());
    }
}

ConcreteFlyweight 類：

// I形方塊
public class IBox extends AbstractBox {
    @Override
    public String getShape() {        
        return "I";
    }
}
// L形方塊
public class LBox extends AbstractBox {
    @Override
    public String getShape() {        
        return "L";
    }
}
  // O形方塊
public class OBox extends AbstractBox {
    @Override
    public String getShape() {        
      return "O";
    }
}

FlyweightFactory 類：

public class BoxFactory {    
    private static class SingletonHolder {        
         private static final BoxFactory INSTANCE = new BoxFactory();
    }    
     public static final BoxFactory getInstance() {        
         return SingletonHolder.INSTANCE;
    }    
   private static Hashtable<String, AbstractBox> sHashtable;    
   private BoxFactory() {
        sHashtable = new Hashtable<>();
        AbstractBox iBox = new IBox();
        AbstractBox lBox = new LBox();
        AbstractBox oBox = new OBox();
        sHashtable.put("I", iBox);
        sHashtable.put("L", lBox);
        sHashtable.put("O", oBox);
    }    
   public AbstractBox getBox(String key) {        
       return sHashtable.get(key);
    }
}

Client 類：

AbstractBox i1 = BoxFactory.getInstance().getBox("I");
i1.display();
AbstractBox i2 = BoxFactory.getInstance().getBox("L");
i2.display();
AbstractBox i3 = BoxFactory.getInstance().getBox("O");
i3.display();
AbstractBox i4 = BoxFactory.getInstance().getBox("O");
i4.display();// 用 == 對比兩個物件的記憶體地址
LogUtils.i("兩個物件是否相等：" + (i3 == i4));

可以看出，所有的方塊都從工廠類中獲取，而且是同一個物件，不用重新建立物件導致佔用過多的記憶體。看完了之後內部狀態的享元模式，下面接著看帶有外部狀態的享元模式，接下來給不同的方塊染上不同的染色：
FlyweightFactory 類：

public class ExtrinsicStateBoxFactory {    
    private static class SingletonHolder {        
        private static final ExtrinsicStateBoxFactory INSTANCE = new ExtrinsicStateBoxFactory();
    }    
    public static final ExtrinsicStateBoxFactory getInstance() {        
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }    
    private static Hashtable<String, ExtrinsicStateBox> sHashtable;    
        private ExtrinsicStateBoxFactory() {
        sHashtable = new Hashtable<>();
        ExtrinsicStateBox jBox = new JBox();
        sHashtable.put("J", jBox);
    }    
    public ExtrinsicStateBox getBox(String key) {        
        return sHashtable.get(key);
    }
}

ConcreteFlyweight 類：

public class JBox extends ExtrinsicStateBox {
    @Override
    public String getShape() {        
        return "J";
    }
}
Flyweight 類：
public abstract class ExtrinsicStateBox {    
    public abstract String getShape();    
        public void display(String color) {
        LogUtils.i("方塊形狀：" + this.getShape() + " 顏色：" + color);
    }
}

在呼叫 display() 的時候傳入顏色的外部狀態，雖然方塊物件還是一個物件，但是它們可以具有不同的顏色
優點

• 極大減少記憶體中相似或相同物件數量，節約系統資源，提供系統性能
• 享元模式中的外部狀態相對獨立，且不影響內部狀態

缺點

• 為了使物件可以共享，需要將享元物件的部分狀態外部化，分離內部狀態和外部狀態，使程式邏輯複雜

適用場景

• 系統中具有大量相同或相似物件
• 物件大部分狀態都可以外部化
• 享元池耗費一定系統資源，需要多次重複使用享元物件時才值得使用享元模式
  
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