设计模式学习-使用go实现享元模式
享元模式
定义
享元模式(Flyweight),运用共享技术有效的支持大量细粒度的对象。
享元模式的意图是复用对象,节省内存,前提是享元对象是不可变对象。就是当一个系统中有大量的重复对象的时候,如果这些对象是不可变对象,我们就可以使用
享元模式,将这些对象设计成享元,在内存只保存一份,供需要的代码使用,这样能减少内存中对象的数量,起到节省内存的作用。实际上,不仅仅相同对象可以设计成享元,对于相似对象,我们也可以将这些对象中相同的部分(字段)提取出来,设计成享元,让这些大量相似对象引用这些享元。
不可变对象是函数初始化之后,他的状态不会改变了,也就是不会存在被修改的情况。
优点
大大减少对象的创建,降低系统的内存,使效率提高。
缺点
提高了系统的复杂度
适用场景
一个系统中有大量相同或者相似的对象,使用这些对象,会造成内存的大量消耗,这时候可以考虑使用享元模式
代码实现
我们都下过象棋,对于象棋一共有32枚棋子,每方各16枚。每次下棋使用的都是这32枚棋子,只是每次移动的棋子的位置。
那么这32枚棋子就可以作为享元,每次下棋就不用重新初始化生成棋子。只需在棋盘中放置棋子的位子,下棋的时候,更改位置即可。
// ChessPieceUnit ...
type ChessPieceUnit struct {
id int
text string
color string
}
var pieces map[int]*ChessPieceUnit
func init() {
pieces = make(map[int]*ChessPieceUnit, 32)
pieces[1] = &ChessPieceUnit{
id: 1,
text: "马",
color: "BLACK",
}
pieces[2] = &ChessPieceUnit{
id: 2,
text: "炮",
color: "BLACK",
}
// ...
}
func getChessPiece(chessPieceId int) *ChessPieceUnit {
return pieces[chessPieceId]
}
type ChessPiece struct {
chessPieceUnit *ChessPieceUnit
positionX int
positionY int
}
func newChessPiece(chessPieceId int, positionX, positionY int) *ChessPiece {
return &ChessPiece{
chessPieceUnit: getChessPiece(chessPieceId),
positionX: positionX,
positionY: positionY,
}
}
// 棋盘
type ChessBoard struct {
chessPieces map[int]*ChessPiece
}
func (cb *ChessBoard) InitChessBoard() {
cb.chessPieces = make(map[int]*ChessPiece, 32)
cb.chessPieces[1] = newChessPiece(1, 0, 1)
cb.chessPieces[2] = newChessPiece(2, 0, 2)
// ...
}
// Move 下棋
func (cb *ChessBoard) Move(chessPieceId int, positionX, positionY int) {
// TODO
}
享元模式和单例模式的区别
单例模式:一个类只能创建一个对象。
享元模式:一个类可以创建多个对象,每个对象被多处代码引用共享。实际上,享元模式有点类似于之前讲到的单例的变体:多例。
单例对象可以是可变的。 享元对象是不可变的。
实现上差不多,不过设计意图不同,享元模式是为了对象复用,节省内存,而应用多例模式是为了限制对象的个数。
参考
【文中代码】https://github.com/boilingfrog/design-pattern-learning/tree/master/享元模式
【大话设计模式】https://book.douban.com/subject/2334288/
【极客时间】https://time.geekbang.org/column/intro/100039001
【享元模式】https://boilingfrog.github.io/2021/11/17/使用go实现享元模式/