享元模式有哪些角色？调用流程是什么？

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享元模式主要包括享元接口、具体享元、享元工厂和客户端。客户端通过享元工厂获取共享对象，再把外部状态传给享元对象的方法执行具体逻辑。

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享元模式常见角色有：

Flyweight：享元接口，定义接收外部状态的操作。
ConcreteFlyweight：具体享元，保存内部状态。
FlyweightFactory：享元工厂，负责缓存和复用享元对象。
Client：客户端，维护外部状态，并从工厂获取享元。

调用流程通常是：

客户端根据内部状态 key 请求享元对象。
工厂先查缓存，有则返回，没有则创建并缓存。
客户端调用享元方法时传入外部状态。
享元对象使用内部状态和外部状态完成工作。

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一、Flyweight：享元接口

享元接口定义对象对外提供的行为。它通常会把外部状态作为方法参数。

例如棋子：

interface ChessPiece {
    void display(int x, int y);
}

x 和 y 是外部状态，不保存在棋子对象内部，而是在使用时传入。

二、ConcreteFlyweight：具体享元

具体享元保存可共享的内部状态。

class ConcreteChessPiece implements ChessPiece {
    private final String color;

    public ConcreteChessPiece(String color) {
        this.color = color;
    }

    @Override
    public void display(int x, int y) {
        System.out.println(color + "棋落在：" + x + "," + y);
    }
}

这里 color 是内部状态。黑棋对象可以被很多落子位置复用。

三、FlyweightFactory：享元工厂

享元工厂是享元模式的关键角色。它负责管理共享对象池，保证同样内部状态对应的享元对象可以复用。

class ChessPieceFactory {
    private final Map<String, ChessPiece> pool = new HashMap<>();

    public ChessPiece getChessPiece(String color) {
        return pool.computeIfAbsent(color, ConcreteChessPiece::new);
    }
}

客户端不应该随意 new 享元对象，否则共享池就失效了。

四、Client：客户端

客户端负责维护外部状态。

例如棋盘需要记录每一步棋的位置：

class ChessBoard {
    private final ChessPieceFactory factory = new ChessPieceFactory();

    public void put(String color, int x, int y) {
        ChessPiece piece = factory.getChessPiece(color);
        piece.display(x, y);
    }
}

棋盘知道坐标，棋子知道颜色。两者职责分开。

五、完整调用链

一次享元调用可以拆成：

客户端识别需要的内部状态，例如颜色是黑色。
客户端向工厂请求黑棋享元。
工厂检查对象池。
如果对象池已有黑棋，直接返回。
如果没有，创建黑棋并放入对象池。
客户端传入坐标等外部状态，调用享元行为。

这条链路中，真正避免重复创建的是享元工厂。

六、角色边界要清楚

享元对象不应该保存外部状态，例如棋子不应该保存坐标。否则同一个棋子对象被多个位置共享时，状态会相互覆盖。

享元工厂也不应该承担过多业务逻辑。它主要负责对象复用和生命周期管理，复杂业务应该留在客户端或应用服务层。

七、常见误区与追问

享元流程从完整键开始：客户端把内部状态键交给 Factory，工厂返回1个共享 ConcreteFlyweight；客户端再把本次外部状态传给业务方法。若系统含100个上下文但只有4个内部状态组合，Factory 理想上只维护4个共享实例。UnsharedConcreteFlyweight 则用于确实不能共享的特殊对象。

检查维度	判定依据
FlyweightFactory	按键查找、创建并管理共享对象
Context	保存或计算外部状态并调用享元

Context(E) -> Factory(key I) -> Flyweight(I) -> operation(E)

记忆钩子：工厂找“共性”，上下文带“个性”，两者在调用时合并。

误区：客户端可以绕过工厂随意 new 共享对象。 这会破坏按键复用，通常应集中由工厂创建。
追问：UnsharedConcreteFlyweight 是否必须？ 不是，它只是经典结构中为不可共享情况保留的可选角色。
误区：Factory 负责保存外部状态。 外部状态随使用变化，应由 Context 或调用者管理。
追问：共享对象如何安全发布？ 构造完成后通过并发安全映射发布，并保持内部状态不可变。
追问：流程测试检查什么？ 检查命中复用、不同键隔离，以及外部状态不会写入共享实例。

八、加强记忆

享元模式的角色可以记成“工厂管共享，对象管内部，客户端管外部”：工厂负责复用享元，享元保存可共享状态，客户端在调用时传入变化状态。

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