享元模式

享元模式的概念

享元模式是一种结构型设计模式，它通过共享尽可能多的相似对象来减少内存使用和提高性能。享元模式将对象的状态分为内部状态和外部状态，内部状态是共享的，而外部状态是特定于某个对象的。

享元模式的作用

减少内存使用：通过共享对象来减少内存使用，特别是在需要创建大量相似对象的情况下。

提高性能：由于减少了对象的创建和销毁，提高了程序的性能。

简化对象管理：通过集中管理共享对象，简化了对象的创建和管理。

应用场景

图形用户界面：在GUI应用程序中，共享字体、颜色等资源。

游戏开发：在游戏开发中，共享纹理、模型等资源。

缓存系统：在缓存系统中，共享缓存对象以减少内存占用。

Go 语言实现享元模式的示例

下面是一个简单的享元模式示例，模拟一个文本编辑器，其中字符对象被共享以减少内存使用。

package main

import (
	"fmt"
)

// Flyweight 接口定义享元对象的接口
type Flyweight interface {
	Render(state string)
}

// ConcreteFlyweight 具体享元对象
type ConcreteFlyweight struct {
	intrinsicState string // 内部状态，共享
}

func (cf *ConcreteFlyweight) Render(state string) {
	fmt.Printf("Rendering %s with state %s\n", cf.intrinsicState, state)
}

// FlyweightFactory 享元工厂，用于管理享元对象
type FlyweightFactory struct {
	flyweights map[string]Flyweight
}

func NewFlyweightFactory() *FlyweightFactory {
	return &FlyweightFactory{
		flyweights: make(map[string]Flyweight),
	}
}
func (ff *FlyweightFactory) GetFlyweight(key string) Flyweight {
	if flyweight, exists := ff.flyweights[key]; exists {
		fmt.Printf("Returning existing flyweight for key %s\n", key)
		return flyweight
	}
	newFlyweight := &ConcreteFlyweight{intrinsicState: key}
	ff.flyweights[key] = newFlyweight
	fmt.Printf("Creating new flyweight for key %s\n", key)
	return newFlyweight
}

// Context 上下文对象，包含外部状态
type Context struct {
	extrinsicState string // 外部状态，不共享
}

func (c *Context) Render(f Flyweight) {
	f.Render(c.extrinsicState)
}

func main() {
	// 创建享元工厂
	factory := NewFlyweightFactory()

	// 创建上下文对象
	context1 := &Context{extrinsicState: "State 1"}
	context2 := &Context{extrinsicState: "State 2"}

	// 获取享元对象并渲染
	flyweightA := factory.GetFlyweight("A")
	flyweightB := factory.GetFlyweight("B")

	context1.Render(flyweightA)
	context2.Render(flyweightA)
	context1.Render(flyweightB)
	context2.Render(flyweightB)

	// 再次获取相同的享元对象
	flyweightAAgain := factory.GetFlyweight("A")
	flyweightBAgain := factory.GetFlyweight("B")

	context1.Render(flyweightAAgain)
	context2.Render(flyweightBAgain)

	// 输出享元对象的数量
	fmt.Printf("Number of flyweights: %d\n", len(factory.flyweights))
}