享元模式 详解
定义
采用一个共享来避免大量拥有相同内容对象的开销;运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象;(共享的对象必须是不可变的,不然一变则全变)
享元模式分为单纯享元模式和复合享元模式;
结构型模式
角色
- 抽象享元角色(Flyweight):此角色是所有的具体享元类的超类,为这些类规定出需要实现的公共接口或抽象类。那些需要外部状态的操作可以通过方法的参数传入。抽象享元的接口使得享元变得可能,但是并不强制子类实行共享,因此并非所有的享元对象都是可以共享的;
- 具体享元角色(ConcreteFlyweight):实现抽象享元角色所规定的接口。如果有内部转播台的话,必须负责为内部状态提供存储空间。享元对象的内部状态必须与对象所处的周围环境无关,从而使得享元对象可以在系统内共享。有时候具体享元角色又叫做单纯具体享元角色,因为复合享元角色是由单纯具体享元角色通过复合而成的;
- 复合享元角色(UnsharableFlyweight):复合享元角色所代表的对象是不可以共享的,但是一个复合享元对象可以分解成多个本身是单纯享元对象的组合。复合享元角色又称作不可共享的享元对象。这个角色一半很少使用;
- 享元工厂角色(FlyweightFactoiy): 本角色负责创建和管理享元角色。本角色必须保证享元对象可以被系统适当地共享。当一个客户端对象请求一个享元对象的时候,享元工厂角色需要检查系统中是否已经有一个符合要求的享元对象,如果已经有了,享元工厂角色就应当提供这个已有的享元对象;如果系统中没有一个适当的享元对象的话,享元工厂角色就应当创建一个新的合适的享元对象;
- 客户端角色(Client): 本角色还需要自行存储所有享元对象的外部状态;
- 内部状态与外部状态: 在享元对象内部并且不会随着环境改变而改变的共享部分,可以称之为享元对象的内部状态,反之随着环境改变而改变的,不可共享的状态称之为外部状态;
单纯享元角色的结构图
复杂享元角色的结构图
适用场景
- 一个应用程序使用了大量的对象;
- 完全由于使用大量的对象,造成很大的存储开销;
- 对象的大多数状态都可变为外部状态;
- 如果删除对象的外部状态,那么可以用相对较少的共享取代很多组对象;
- 应用程序不依赖于对象标示。由于Flyweight对象可以被共享,对于概念上明显有别的对象,标识测试将返回真值;
例子
实现代码
/**
* Created by George on 16/6/28.
*/
//构造函数
var Book = function (id, title, author, genre, pageCount, publisherID, ISBN,
checkoutDate, checkoutMember, dueReturnDate, availability) {
this.id = id;
this.title = title;
this.author = author;
this.genre = genre;
this.pageCount = pageCount;
this.publisherID = publisherID;
this.ISBN = ISBN;
this.checkoutDate = checkoutDate; //借出日期
this.checkoutMember = checkoutMember //借出人
this.dueReturnDate = dueReturnDate; //还书日期
this.availability = availability; //是否可用
};
//书籍
Book.prototype = {
getTitle : function() {
return this.title;
},
getAuthor : function() {
return this.author;
},
getISBN : function () {
return this.ISBN;
},
//.....所有属性的get方法,省略
//更新借出状态
updateCheckoutStatus : function(bookID, newStatus, checkoutDate, checkoutMember, newReturnDate) {
this.id = bookID;
this.availability = newStatus;
this.checkoutDate = checkoutDate;
this.checkoutMember = checkoutMember;
this.dueReturnDate = newReturnDate;
},
//续借
extendCheckoutPeriod : function(bookID, newReturnDate) {
this.id = bookID;
this.dueReturnDate = newReturnDate;
},
//是否到期
isPastDue : function(bookID) {
var currentDate = new Date();
return currentDate.getTime() > Date.parse(this.dueReturnDate);
}
};
/*
检查之前是否创建该book的对象,如果有就返回,没有就重新创建并存储以便后面可以继续访问,
这确保我们为每一种书只创建一个对象
这里使用到了工厂模式
*/
var BookFactory = (function () {
var existingBooks = {};
return {
createBook : function (title, author, genre, pageCount, publisherID, ISBN) {
var existingBook = existingBooks[ISBN];
if (existingBook) {
return existingBook;
}
else {
var book = new Book(title, author, genre, pageCount, publisherID, ISBN);
existingBooks[ISBN] = book;
return book;
}
}
};
});
/*
借书管理类,用到了单例模式
*/
var BookRecordManager = (function () {
var bookRecordDatabase = {};
return {
//添加借书记录
addBookRecord : function (id, title, author, genre, pageCount, publisherID
, ISBN, checkoutDate, checkoutMember, dueReturnDate, availability) {
var book = BookFactory.createBook(title, author, genre, pageCount, publisherID, ISBN);
bookRecordDatabase[id] = {
checkoutDate : checkoutDate,
checkoutMember : checkoutMember,
dueReturnDate : dueReturnDate,
availability : availability,
book : book
};
},
pdateCheckoutStatus : function(bookID, newStatus, checkoutDate, checkoutMember, newReturnDate) {
var record = bookRecordDatabase[bookID];
record.availability = newStatus;
record.checkoutDate = checkoutDate;
record.checkoutMember = checkoutMember;
record.dueReturnDate = newReturnDate;
},
//续借
extendCheckoutPeriod : function(bookID, newReturnDate) {
var record = bookRecordDatabase[bookID];
record.dueReturnDate = newReturnDate;
},
//是否到期
isPastDue : function(bookID) {
var record = bookRecordDatabase[bookID];
var currentDate = new Date();
return currentDate.getTime() > Date.parse(record.dueReturnDate);
},
};
});
- 代码就是将数据分成内部状态和外部状态,与书籍对象相关的数据是内部状态,而借出数据是外部状态,这意味着,每个书籍属性组合只需要一个book对象;
- 这里面还使用到了工厂模式和单例模式;
- 其实有点像数据库里面的建立多个相关联的表,不可能将所有数据对象存储在一个表格中,需要将一部分数据单独作为一个表格,否则会出现大量数据的冗余;
优缺点
注意的是
- 享元模式使得系统变得更加复杂。为了使对象可以共享,需要将一些状态外部化,这使得程序的逻辑复杂化。
- 享元模式将享元对象的状态外部化,而读取外部状态使得运行时间稍微变长。
享元模式一半是用来解决系统性能问题,所以经常用于底层开发,在项目开发中并不常用。
![](https://i.loli.net/2018/11/17/5beff4d639cbb.jpg)
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