享元模式通过分离内部状态（可共享、不可变）和外部状态（客户端传入），复用物理实例以降低内存占用；内部状态如字体、字号等在构造时固化，外部状态如坐标、选中态由调用时传入，工厂统一缓存并返回共享实例。

Java 中享元模式通过分离对象的内部状态（可共享、不可变）和外部状态（不可共享、由客户端动态传入），让多个逻辑对象复用同一个物理实例，从而显著减少内存占用。

核心机制：内部状态 + 外部状态

享元对象本身只保存不会变化的部分——比如字符的 Unicode 值、字体族名、字号、颜色等固定属性。这些构成内部状态，在构造时确定，之后绝不修改，因此可安全共享。

而位置坐标、显示层级、临时高亮标记等随使用场景变化的数据，属于外部状态，不存于享元对象内，而是由客户端在调用 display() 或 operation() 方法时传入。

• 内部状态示例：字符 'A' 的 font="SimSun"、size=14、color="#000000"
• 外部状态示例：该 'A' 在文档中位于 (x=120, y=85)，或当前是否被选中

享元工厂统一管理对象池

享元工厂（FlyweightFactory）是关键枢纽，它内部维护一个缓存结构（如 ConcurrentHashMap 或 HashMap），以内部状态为 key 查找已有实例：

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• 首次请求某组内部状态（如字符 'B' + "Arial" + 12 + "blue"）时，工厂创建 ConcreteFlyweight 实例并缓存
• 后续相同请求直接返回已缓存对象，不再 new 新实例
• 工厂通常线程安全，适合高并发场景（如文本渲染、棋盘格批量绘制）

典型 Java 应用案例

真实项目中，享元模式常隐式存在：

• String 常量池：字面量 "hello" 多次出现，JVM 只保留一份；new String("hello") 则绕过池，但 intern() 可主动归池
• Integer 缓存：Integer.valueOf(-128 ~ 127) 返回缓存对象，避免重复创建；超出范围则 new 新对象
• 自定义场景：10 万字符的编辑器中，若每个字符都含完整样式+位置信息，内存飙升；改用享元后，仅需几十个享元实例 + 10 万个轻量外部上下文

使用前提与注意事项

享元不是万能优化，需满足几个条件才真正有效：

• 对象数量大，且大量具备相同/相似内部状态
• 内部状态必须不可变（final 字段 + 无 setter），否则共享会引发数据污染
• 外部状态提取合理，不能把本该共享的字段误判为外部状态
• 享元工厂的缓存开销（哈希表内存、查找时间）应小于节省的内存总量