享元模式通过共享内部状态减少对象内存开销，适用于大量相似对象场景。1. 区分内部（如颜色、型号）和外部状态（如位置）。2. 使用工厂缓存共享对象，避免重复创建。3. Go中用sync.Once和map实现线程安全的享元池。4. 外部状态由调用方传入，不保存在享元对象中。5. 适合配置重复率高的场景，避免每个对象独立存储相同数据，显著降低内存使用。
在Go语言中，享元模式（Flyweight Pattern）是一种用于优化内存使用、减少重复对象创建的设计模式。它通过共享尽可能多的数据来支持大量细粒度的对象，特别适用于需要创建大量相似对象的场景，比如文本编辑器中的字符样式、游戏中的子弹或粒子效果等。
理解享元模式的核心思想
享元模式的关键在于区分内部状态和外部状态：
- 内部状态：可以被多个对象共享，不会随环境变化，如颜色、字体、型号等。
- 外部状态：依赖于上下文，每次使用时传入，不能共享，如位置、状态、时间等。
通过将内部状态抽象出来并共享，避免重复创建相同配置的对象，从而显著降低内存开销。
实现一个简单的享元工厂
在Go中，通常使用结构体+sync.Once+map来安全地管理共享对象。以下是一个管理“机器人”外观属性的例子：
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type RobotAppearance struct {
Color string
Model string
}
type RobotFlyweightFactory struct {
pool map[string]*RobotAppearance
}
var (
factoryInstance *RobotFlyweightFactory
once sync.Once
)
func GetRobotFlyweightFactory() *RobotFlyweightFactory {
once.Do(func() {
factoryInstance = &RobotFlyweightFactory{
pool: make(map[string]*RobotAppearance),
}
})
return factoryInstance
}
func (f *RobotFlyweightFactory) GetAppearance(color, model string) *RobotAppearance {
key := color + "-" + model
if appearance, exists := f.pool[key]; exists {
return appearance
}
f.pool[key] = &RobotAppearance{Color: color, Model: model}
return f.pool[key]
}
这个工厂确保每种color-model组合只创建一次对象，后续请求直接返回已存在的实例。
结合外部状态使用享元对象
实际使用时，享元对象本身不保存位置等动态信息。这些由调用方传入：
type Robot struct {
Appearance *RobotAppearance // 内部状态（共享）
X, Y int // 外部状态（不共享）
}
func NewRobot(color, model string, x, y int) *Robot {
factory := GetRobotFlyweightFactory()
appearance := factory.GetAppearance(color, model)
return &Robot{
Appearance: appearance,
X: x,
Y: y,
}
}
现在即使创建上千个机器人，只要外观相同，它们就共用同一个RobotAppearance实例。
注意事项与适用场景
享元模式虽然节省内存，但也带来复杂性：
- 需要清晰划分内外状态，否则容易出错。
- 并发访问时注意同步，工厂中的map应加锁保护（示例中仅初始化加锁，若运行时可能增删需进一步加锁）。
- 适合对象数量庞大且存在大量重复配置的情况。
- 如果每个对象几乎都独一无二，享元反而增加管理成本。
基本上就这些。合理使用享元，能在数据密集型应用中有效控制内存增长。
