享元模式（Flyweight Pattern）主要用于减少创建对象的数量，以减少内存占用和提高性能。这种类型的设计模式属于结构型模式，它提供了减少对象数量从而改善应用所需的对象结构的方式。
简介
如上图所示，“hello world”中“L”出现了3次，为了节省开始，我们显然不需要重复创建三次“L”，享元模式正是为了应对此类情况的一种设计模式。
享元模式主要解决的问题：在有大量对象时，有可能会造成内存溢出，我们把其中共同的部分抽象出来，如果有相同的业务请求，直接返回在内存中已有的对象，避免重新创建。
应用flyweight设计模式之前，我们需要考虑以下因素：
1.应用程序要创建的对象数量很大；
2.对象创建在内存上很重要，也可能很耗时；
3.对象属性可以分为内在属性和外在属性，对象的外在属性应该由客户端程序定义。
结构
首先需要将Object的属性划分为内部属性和外部属性：
内部属性：可共享状态，享元对象分组依据；
外部属性：不共享的状态，每一个具体享元对象不同。
享元模式中主要包含以下三个构成:
1.抽象享元（FlyWeight）：给出抽象接口，规定所有具体享元角色需要实现的方法；
2.具体享元（ConcreteFlyWeight）：实现抽象享元所规定出的接口；存储内部状态；
3.不共享具体工厂（UnsharedConcreteFlyweight）：Flyweight接口使共享成为可能，但它并不强制共享。在Flyweight对象结构的某些层次，UnsharedConcreteFlyweight对象通常将ConcreteFlyweight对象作为子节点；
4.享元工厂（FlyWeightFactory）：创建和管理享元角色，保证享元对象可被共享；主要通过HashMap来实现。
其结构如下图所示：
示例
以军队士兵为例，下面是一个享元模式的示例： 军队中的士兵可以分为很多种类，例如步兵，侦察兵等等； 在这种情况下，可以按照种类对士兵进行分组，同种类士兵共享相同的内部状态。在创建士兵时，与士兵种类相关的内部状态不会被重复的创建，而每个士兵的外部状态（在本示例中是士兵的位置）则各不相同。
protocol Soldier {
func render(from location: CGPoint, to newLocation: CGPoint)
}
Soldier为抽象享元，规定出士兵所需要实现的方法。
class Infantry: Soldier {
private let modelData: Data
init(modelData: Data) {
self.modelData = modelData
}
func render(from location: CGPoint, to newLocation: CGPoint) {
// Remove rendering from original location
// Graphically render at new location
}
}
Infantry为具体享元，其中modelData即为可被共享的内部状态，被种类为Infantry的士兵共享。
class SoldierClient {
// 1
var currentLocation: CGPoint
// 2
let soldier: Soldier
init(currentLocation: CGPoint, soldier: Soldier) {
self.currentLocation = currentLocation
self.soldier = soldier
}
// 3
func moveSoldier(to nextLocation: CGPoint) {
soldier.render(from: currentLocation, to: nextLocation)
currentLocation = nextLocation
}
}
SoldierClient为具体生成的每一个士兵对象，其中保存了外部状态，也就是位置：currentLocation；同时也保存了享元的inference，这样，每次生成士兵对象时，可被共享的享元部分不会被重复生成。
class SoldierFactory {
// 1
enum SoldierType {
case infantry
}
// 2
private var availableSoldiers = [SoldierType: Soldier]()
// 3
static let sharedInstance = SoldierFactory()
private init(){}
private func createSoldier(of type: SoldierType) -> Soldier {
switch type {
case .infantry:
let infantry = Infantry(modelData: Data())
availableSoldiers[type] = infantry
return infantry
}
}
// 4
func getSoldier(type: SoldierType) -> Soldier {
if let soldier = availableSoldiers[type] {
return soldier
} else {
let soldier = createSoldier(of: type)
return soldier
}
}
}
SoldierFactory为享元工厂。享元工厂负责生成和管理享元，采用hashmap以保证同类的享元不会被重复生成。每次生成享元时，如果次类享元已存在，直接返回存在的享元，如果不存在，则生成新的。
let soldierFactory = SoldierFactory.sharedInstance
let infantry = soldierFactory.getSoldier(type: .infantry)
let firstSoldier = SoldierClient(currentLocation: CGPoint.zero, soldier: infantry)
let secondSoldier = SoldierClient(currentLocation: CGPoint(x: 5, y: 10), soldier: infantry)
firstSoldier.moveSoldier(to: CGPoint(x: 1, y: 5))
在主函数中，首先通过SoldierFactory生成种类为infantry的享元，接下来生成士兵。 firstSoldier，secondSoldier种类都为infantry，此时享元infantry不会被重复的生成，被士兵共享；而士兵可以具有不同的外部状态（位置）。
通过上面的例子可以看出，在需要大量重复生成对象时，通过享元模式，可以实现分组后可被共享的状态不被重复生成，从而降低内存消耗，提高效率。
总结
优点：大大减少对象的创建，降低系统的内存，使效率提高
缺点：需要分离出外部状态和内部状态，提高了系统的复杂度
参考：
Article by Guo Dong
