设计模式——享元

 

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• 目的和动机
• 场景
• UML
• 实现
• 优缺点
• 注意事项

 

目的和动机

运用共享技术有效地支持大量地细粒度对象。
享：代表共享；
元：基本单元
关键概念：内部状态和外部状态

场景

以下情况都成立时方可使用：

1. 一个应用程序使用了大量地对象
2. 大量地对象造成了存储开销
3. 对象地大多数状态可变为外部状态
4. 删除对象地外部状态，可以使用相对较少地共享对象取代很多组对象
5. 应用程序不依赖于对象表示

例如文档编辑器和棋盘

UML

实现

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

enum PieceColor
{
    BLACK,
    WHITE
};

struct PiecePos
{
    int x;
    int y;
    PiecePos(int a, int b):x(a),y(b){}
};


class Piece
{
protected:
    PieceColor m_color;
    PiecePos m_pos;

public:
    Piece(PieceColor color, PiecePos pos):m_color(color),m_pos(pos)
    {
    }

    ~Piece(){}
    virtual void draw(){}
    void showPos()
    {
        cout << "pos is:("<<m_pos.x <<","<<m_pos.y<<")."<<endl;
    }
};

class BlackPiece : public Piece
{
public:
    BlackPiece(PieceColor color, PiecePos pos):Piece(color, pos)
    {
    }

    ~BlackPiece(){}
    void draw()
    {
        cout << "draw black piece" <<endl;
    }
};

class WhitePiece : public Piece
{
public:
    WhitePiece(PieceColor color, PiecePos pos):Piece(color, pos)
    {
    }

    ~WhitePiece(){}
    void draw()
    {
        cout << "draw white piece" <<endl;
    }
};

class PieceBorad
{
private:
    vector<Piece*> m_vecPiece;
    string m_blaceName;
    string m_whiteName;

public:
    PieceBorad(string black, string white):m_blaceName(black),m_whiteName(white)
    {
    }

    ~PieceBorad()
    {
        for(auto item : m_vecPiece)
        {
            delete item;
        }
    }

    void setPiece(PieceColor color, PiecePos pos)
    {
        Piece* piece = nullptr;
        if(color == BLACK)
        {
            piece = new BlackPiece(color ,pos);
            cout<<m_blaceName << " ";
        }
        else
        {
            piece = new WhitePiece(color ,pos);
            cout<<m_whiteName << " ";
        }
        
        piece->showPos();
        piece->draw();
        m_vecPiece.push_back(piece);
    }


};


int main()
{
    PieceBorad pieceBoard("A","B");
    pieceBoard.setPiece(BLACK, PiecePos(4, 4));
    pieceBoard.setPiece(WHITE, PiecePos(4, 16));
    pieceBoard.setPiece(BLACK, PiecePos(16, 4));
    pieceBoard.setPiece(WHITE, PiecePos(16, 16));

    getchar();

    cout << endl;


    return 0;
}

 

优缺点

缺点：使用享元模式时，查找，传输，计算外部状态都会产生运行时的开销，尤其当享元原先被存储为内部状态时
优点：节省了内存存储开销，共享的flyweight越多，空间节省越大。原因时实例总数目减少，对象地内部状态地平均数目，外部状态时计算还是存储。
即以时间换空间

注意事项

1 删除外部状态 ：此设计模式的可用性取决于是都容易识别外部状态，并将其从共享对象中删除
2 管理共享对象 对象是共享的，用户不能直接对其进行实例化，需要通过享元工厂查找具体的享元对象。共享还意味这某种形式的引用计数和垃圾回收，即一个对象不在使用时，可以回收其存储空间

一般和组合模式使用