设计模式(C#) - 享元模式(Flyweight Pattern)【转】
享元模式是避免大量相同或相似对象的出现而出现的设计模式，一般出现的对象不可能是一样的对象，它们可能很相似，只是一部分表现或者说是状态不一样，这样，我们就可以把他们相同的部分抽象出来，封装起来，称之为内状态，然后不一样的地方，称之为外状态，通过一定的方法加进对象中去，这样就达到对象重用的效果，不用再创建那么多对象。
#region 享元模式
#region 需求说明
//概述
//面向对象的思想很好地解决了抽象性的问题，一般也不会出现性能上的问题。但是在某些情况下，对象的数量可能会太多，从而导致了运行时的代价。那么我们如何去避免大量细粒度的对象，同时又不影响客户程序使用面向对象的方式进行操作？
//意图
//运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。[GOF 《设计模式》]
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#region 案例说明
//考虑这样一个字处理软件，它需要处理的对象可能有单个的字符，由字符组成的段落以及整篇文档，根据面向对象的设计思想和Composite模式，不管是字符还是段落，文档都应该作为单个的对象去看待，这里只考虑单个的字符，不考虑段落及文档等对象。
#endregion
#region 用法说明
//效果及实现要点
//1．面向对象很好的解决了抽象性的问题，但是作为一个运行在机器中的程序实体，我们需要考虑对象的代价问题。Flyweight设计模式主要解决面向对象的代价问题，一般不触及面向对象的抽象性问题。
//2．Flyweight采用对象共享的做法来降低系统中对象的个数，从而降低细粒度对象给系统带来的内存压力。在具体实现方面，要注意对象状态的处理。
//3．享元模式的优点在于它大幅度地降低内存中对象的数量。但是，它做到这一点所付出的代价也是很高的：享元模式使得系统更加复杂。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。另外它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。
//适用性
//当以下所有的条件都满足时，可以考虑使用享元模式：
//1、 一个系统有大量的对象。
//2、 这些对象耗费大量的内存。
//3、 这些对象的状态中的大部分都可以外部化。
//4、 这些对象可以按照内蕴状态分成很多的组，当把外蕴对象从对象中剔除时，每一个组都可以仅用一个对象代替。
//5、 软件系统不依赖于这些对象的身份，换言之，这些对象可以是不可分辨的。
//满足以上的这些条件的系统可以使用享元对象。最后，使用享元模式需要维护一个记录了系统已有的所有享元的表，而这需要耗费资源。因此，应当在有足够多的享元实例可供共享时才值得使用享元模式。
//总结
//Flyweight模式解决的是由于大量的细粒度对象所造成的内存开销的问题，它在实际的开发中并不常用，但是作为底层的提升性能的一种手段却很有效。
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示例
有一个Message实体类，某些对象对它的操作有Insert()和Get()方法，现在要运用共享技术支持这些对象。
MessageModel
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace Pattern.Flyweight
{
/**//// <summary>
/// Message实体类
/// </summary>
public class MessageModel
{
/**//// <summary>
/// 构造函数
/// </summary>
/// <param name="msg">Message内容</param>
/// <param name="pt">Message发布时间</param>
public MessageModel(string msg, DateTime pt)
{
this._message = msg;
this._publishTime = pt;
}
private string _message;
/**//// <summary>
/// Message内容
/// </summary>
public string Message
{
get { return _message; }
set { _message = value; }
}
private DateTime _publishTime;
/**//// <summary>
/// Message发布时间
/// </summary>
public DateTime PublishTime
{
get { return _publishTime; }
set { _publishTime = value; }
}
}
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace Pattern.Flyweight
{
/**//// <summary>
/// 操作Message抽象类（Flyweight）
/// </summary>
public abstract class AbstractMessage
{
/**//// <summary>
/// 获取Message
/// </summary>
/// <returns></returns>
public abstract List<MessageModel> Get();
/**//// <summary>
/// 插入Message
/// </summary>
/// <param name="mm">Message实体对象</param>
/// <returns></returns>
public abstract bool Insert(MessageModel mm);
}
}
SqlMessage
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace Pattern.Flyweight
{
/**//// <summary>
/// Sql方式操作Message（ConcreteFlyweight）
/// </summary>
public class SqlMessage : AbstractMessage
{
/**//// <summary>
/// 获取Message
/// </summary>
/// <returns></returns>
public override List<MessageModel> Get()
{
List<MessageModel> l = new List<MessageModel>();
l.Add(new MessageModel("SQL方式获取Message", DateTime.Now));
return l;
}
/**//// <summary>
/// 插入Message
/// </summary>
/// <param name="mm">Message实体对象</param>
/// <returns></returns>
public override bool Insert(MessageModel mm)
{
// 代码略
return true;
}
}
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace Pattern.Flyweight
{
/**//// <summary>
/// Xml方式操作Message（ConcreteFlyweight）
/// </summary>
public class XmlMessage : AbstractMessage
{
/**//// <summary>
/// 获取Message
/// </summary>
/// <returns></returns>
public override List<MessageModel> Get()
{
List<MessageModel> l = new List<MessageModel>();
l.Add(new MessageModel("XML方式获取Message", DateTime.Now));
return l;
}
/**//// <summary>
/// 插入Message
/// </summary>
/// <param name="mm">Message实体对象</param>
/// <returns></returns>
public override bool Insert(MessageModel mm)
{
// 代码略
return true;
}
}
}
MessageFactory
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace Pattern.Flyweight
{
/**//// <summary>
/// Message工厂（FlyweightFactory）
/// </summary>
public class MessageFactory
{
private Dictionary<string, AbstractMessage> _messageObjects = new Dictionary<string, AbstractMessage>();
/**//// <summary>
/// 获取Message对象
/// </summary>
/// <param name="key">key</param>
/// <returns></returns>
public AbstractMessage GetMessageObject(string key)
{
AbstractMessage messageObject = null;
if (_messageObjects.ContainsKey(key))
{
messageObject = _messageObjects[key];
}
else
{
switch (key)
{
case "xml": messageObject = new SqlMessage(); break;
case "sql": messageObject = new XmlMessage(); break;
}
_messageObjects.Add(key, messageObject);
}
return messageObject;
}
}
}
using System;
using System.Data;
using System.Configuration;
using System.Collections;
using System.Web;
using System.Web.Security;
using System.Web.UI;
using System.Web.UI.WebControls;
using System.Web.UI.WebControls.WebParts;
using System.Web.UI.HtmlControls;
using Pattern.Flyweight;
public partial class Flyweight : System.Web.UI.Page
{
protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
{
string[] ary = new string[] { "xml", "sql" };
MessageFactory messageFactory = new MessageFactory();
foreach (string key in ary)
{
AbstractMessage messageObject = messageFactory.GetMessageObject(key);
Response.Write(messageObject.Insert(new MessageModel("插入", DateTime.Now)));
Response.Write("<br />");
Response.Write(messageObject.Get()[0].Message + " " + messageObject.Get()[0].PublishTime.ToString());
Response.Write("<br />");
}
}
}
运行结果
True
SQL方式获取Message 2007-5-17 22:20:38
True
XML方式获取Message 2007-5-17 22:20:38
参考
