设计模式之享元模式

    享元模式是结构型模式的一种，其主要思想是运用共享技术支持大量的细粒度对象。

 

    如GOF中提供的例子，文本编辑器中的文字在排版时如果将每个字符看做一个对象，那么一篇不长的文章中也可能包含大量的细粒度对象，占用资源，产生大量的运行时开销。

 

    Flyweight模式解决了这个问题，它通过将字符的内在特征与外部特征区分，抽象出内在特征，像英语文章，标点符合+26个字母，基本可以完成展示，由此大量的减少了对象数量。至于外部属性，如字符的位置，顺序等，则由另外的对象统一管理。

 

    flyweight是一个共享对象，它可以同时在多个场景（context）中使用，并且每个场景中flyweight都会作为独立的对象使用-与非共享对象没有区别。flyweight不能对它所运行的场景做任何假设，这里的关键概念是内部状态和外部状态的区别。内部状态存放在flyweight中，它包含了独立于flyweight场景的信息，这些信息可以使flyweight被共享。而外部状态则取决于flyweight场景，根据场景变化，因而不能被共享。

 

适用性：

 

    1. 一个程序使用了大量的对象

    2. 完全由于使用了大量的对象，造成很大的存储开销

    3. 对象大多数状态可变为为外部状态

    4. 如果删除外部状态，则可用较少的共享对象取代很多组对象

    5. 应用程序不依赖对象标识。由于flyweight可以被共享，对于概念上明显有别对象，标识测试将返回真值

 

结构：

 

    

参与者：

 

1. FlyWeight

 

        描述一个接口，通过该接口flyweight可以接受并作用于外部状态

 

2. ConcreteFlyweight

 

        实现Flyweight接口，并为内部空间增加存储空间。ConcreteFlyweight对象必须是可以共享的，其存储状态必须是内部的，即其必须独立于ConcreteFlyweight的场景

 

3. UnsharedConcreteFlyweight

 

        并非所有Flyweight的子类都需要被共享，在Flyweight的某些层次，UnsharedConcreteFlyweight对象通常将ConcreteFlyweight对象作为子节点

 

4. FlyweightFactory

 

        创建并管理flyweight

 

5. Client

 

        维持一个对flyweight的引用

 

协作：

 

    flyweight执行时所需要的状态必定是内部或者外部的。内部状态存储在ConcreteFlyweight；外部对象则由client对象存储或计算。当用户调用flyweight时，将该状态传递给他

 

    用户不应直接对Flyweight进行实例化，应该通过Flyweight来实现，这样可以实现适度的共享

 

效果：

 

    减少实例数目节省了空间

 

    效果主要与减少的实例数目，共享内容的多少，以及外部状态是计算还是存储的决定。

 

实践：

 

        关键是识别出系统中的大量细粒度对象，并从中区分出共享属性和非贡献属性。非共享属性由固定数目的对象来承担，并进行共享。非共享属性，或者通过另外的对象存储，或者通过计算获取，由此可以减少对象数目，和存储空间使用。