12——结构型模式之享元模式
最后更新于：2022-04-01 20:10:53
**定义：**享元模式(Flyweight Pattern)，运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
类型：结构型模式。
适用情况：
1. 一个应用程序有大量的对象。
1. 对象的大多数状态都是外部的。
1. 如果删除对象的外部状态，可以和相对较少的共享对象取代很多组对象。
1. 应用程序不依赖对象的标识，即应用程序依赖于对象的抽象接口。
**概述：**
Flyweight，原意为“轻量级选手”的意思。翻译者将它意为享元模式，是意译，力求能够直观地表现出此模式的目的。享，共享之意。元，基本单元的意思。享元，也就是共享基本单元，也即GoF所言的运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。
享元模式的重点在于将对象的“内部状态”和“外部状态”抽象出来，内部状态存储在享元对象中，而外部状态在外部存储。这个才是享元模式的关键，网上很多文章根本没有讲透这一点。
下面举一个示例。有一棋盘上的围棋正好是大量细粒度的对象。我们将材质、形状、制作工艺抽象为内部状态， 而围棋在棋盘上的位置是标识每一棋子的标记，故棋子的位置抽象为外部状态。而棋子只有白黑两种颜色，如果存储在外部状态里，会存两种颜色很多次。故这里，白棋、黑棋作为两个对象存在。
类图**：**
参与者：
1. Client，调用ChessBoard得到具体的棋子对象。
1. Chessboard，管理棋子的生成以及存储棋子的外部状态，即每个棋子的具体位置。
1. Weiqi，围棋抽象类，即享元对象，抽象出一些内部状态来。
1. WhiteWeiqi、BlackWeiqi，两个派生出的不同颜色的围棋，实现颜色接口。
示例代码：
// Flyweight类
~~~
public abstract class Weiqi
{
// 内部状态
// ...............
// private int nSize;
public abstract Color GetColor();
}
~~~
// 具体的Flyweight类
~~~
public class WhiteWeiqi : Weiqi {
public override Color GetColor()
{
Console.WriteLine("White");
return Color.White;
}
}
public class BlackWeiqi : Weiqi
{
public override Color GetColor()
{
Console.WriteLine("Black");
return Color.Black;
}
}
~~~
// FlyweightFactory类
~~~
public class Blessboard {
private List listWhite = new List();
private List listBlack = new List();
private WhiteWeiqi wWeiqi;
private BlackWeiqi bWeiqi;
public Blessboard()
{
wWeiqi = new WhiteWeiqi();
bWeiqi = new BlackWeiqi();
}
public Weiqi Produce(bool bWthite, Point pt)
{
if (bWthite)
{
listWhite.Add(pt);
return bWeiqi;
}
else
{
listBlack.Add(pt);
return bWeiqi;
}
}
public Weiqi GetProduce(Point pt)
{
foreach (Point p in listWhite)
{
if (p.Equals(pt))
{
return wWeiqi;
}
}
foreach (Point p in listBlack)
{
if (p.Equals(pt))
{
return bWeiqi;
}
}
return null;
}
}
~~~
// Client类
~~~
class Program {
static void Main(string[] args)
{
Blessboard bloard = new Blessboard();
// 生成棋子
bloard.Produce(true, new Point(1, 3));
bloard.Produce(false, new Point(2, 3));
bloard.Produce(true, new Point(1, 4));
bloard.Produce(false, new Point(2, 4));
// 查询棋子黑白
Weiqi weiqi = bloard.GetProduce(new Point(2, 4));
Color color = weiqi.GetColor();
weiqi = bloard.GetProduce(new Point(1, 4));
color = weiqi.GetColor();
}
}
~~~
**注意：**如果是C++，抽象类一定要注意析构函数一定要是虚函数。
优缺点：
1. 优点，减少内存的使用。
1. 缺点，加大了结构的复杂度，需要单独管理外部状态。
参考资料：
1. 《设计模式——可复用面向对象软件基础》
1. 《大话设计模式》
1. 《Head First设计模式》
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