如何使用Golang实现享元模式_共享对象以节省内存

享元模式在Go中通过结构体封装内在状态、客户端传入外在状态实现共享；使用sync.Map工厂缓存不可变享元指针，避免复制，确保高效复用。

享元模式的核心是“共享不变的部分，分离可变的部分”，在 Go 中没有传统面向对象的继承体系，但通过结构体、接口和指针，完全可以高效实现享元模式——关键是把**内在状态（intrinsic state）封装为共享对象，外在状态（extrinsic state）由客户端管理并传入操作中**。

设计共享的享元对象（Flyweight）

享元对象应是轻量、不可变（或仅含只读字段），通常用结构体定义，并避免持有外部依赖。例如，渲染不同颜色和位置的圆点时，颜色可共享，坐标则由调用方传入：

type CircleFlyweight struct {
    Color string // 内在状态：共享、不可变
}

func (c *CircleFlyweight) Draw(x, y float64) {
    fmt.Printf("Drawing a %s circle at (%.1f, %.1f)\n", c.Color, x, y)
}

构建享元工厂（FlyweightFactory）缓存实例

用 sync.Map 或 map + sync.RWMutex 管理已创建的享元，确保相同内在状态只生成一次。推荐使用 sync.Map 提升并发安全性和性能：

type FlyweightFactory struct {
    cache sync.Map // key: string (e.g., "red"), value: *CircleFlyweight
}

func (f *FlyweightFactory) Get(color string) *CircleFlyweight {
    if val, ok := f.cache.Load(color); ok {
        return val.(*CircleFlyweight)
    }
    fw := &CircleFlyweight{Color: color}
    f.cache.Store(color, fw)
    return fw
}

客户端按需获取并传入外在状态

客户端不直接 new 享元，而是向工厂索取；每次调用方法时，显式传入变化的数据（如位置、尺寸）。这样内存中只有一个 "blue" 实例，却能绘制成百上千个蓝色圆点：

factory := &FlyweightFactory{}
blue := factory.Get("blue")
red := factory.Get("red")

// 复用同一 blue 实例，仅改变坐标
blue.Draw(10.0, 20.0)
blue.Draw(15.0, 25.0)
blue.Draw(30.0, 40.0)

red.Draw(5.0, 5.0)

注意值类型与指针语义，避免意外复制

享元必须以指针形式传递和存储，否则每次赋值都会复制结构体，失去共享意义。同时，确保内在状态字段不被外部修改（Go 中无 private，靠约定+文档约束）：

• 始终用 *CircleFlyweight 而非 CircleFlyweight 做参数和返回值
• 工厂的 cache 存储指针，客户端持有的也是指针
• 若需更高安全性，可将结构体字段设为 unexported，并提供只读 getter 方法