久久精品无码一区二区综合_ 設計模式之Flyweight(享元) FlyWeight模式

設計模式之Flyweight(享元) FlyWeight模式

Flyweight模式定義:
避免大量擁有相同內容的小類(lèi)的開(kāi)銷(xiāo)(如耗費內存),使大家共享一個(gè)類(lèi)(元類(lèi)).

為什么使用?
面向對象語(yǔ)言的原則就是一切都是對象,但是如果真正使用起來(lái),有時(shí)對象數可能顯得很龐大,比如,字處理軟件,如果以每個(gè)文字都作為一個(gè)對象,幾千個(gè)字,對象數就是幾千,無(wú)疑耗費內存,那么我們還是要"求同存異",找出這些對象群的共同點(diǎn),設計一個(gè)元類(lèi),封裝可以被共享的類(lèi),另外,還有一些特性是取決于應用(context),是不可共享的,這也Flyweight中兩個(gè)重要概念內部狀態(tài)intrinsic和外部狀態(tài)extrinsic之分.

說(shuō)白點(diǎn),就是先捏一個(gè)的原始模型,然后隨著(zhù)不同場(chǎng)合和環(huán)境,再產(chǎn)生各具特征的具體模型,很顯然,在這里需要產(chǎn)生不同的新對象,所以Flyweight模式中常出現Factory模式.Flyweight的內部狀態(tài)是用來(lái)共享的,Flyweight factory負責維護一個(gè)Flyweight pool(模式池)來(lái)存放內部狀態(tài)的對象.

Flyweight模式是一個(gè)提高程序效率和性能的模式,會(huì )大大加快程序的運行速度.應用場(chǎng)合很多:比如你要從一個(gè)數據庫中讀取一系列字符串,這些字符串中有許多是重復的,那么我們可以將這些字符串儲存在Flyweight池(pool)中.

如何使用?

我們先從Flyweight抽象接口開(kāi)始:

public interface Flyweight
{
　　public void operation( ExtrinsicState state );
}

//用于本模式的抽象數據類(lèi)型(自行設計)
public interface ExtrinsicState { }

下面是接口的具體實(shí)現(ConcreteFlyweight) ,并為內部狀態(tài)增加內存空間, ConcreteFlyweight必須是可共享的,它保存的任何狀態(tài)都必須是內部(intrinsic),也就是說(shuō),ConcreteFlyweight必須和它的應用環(huán)境場(chǎng)合無(wú)關(guān).

public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
　　private IntrinsicState state;
　　
　　public void operation( ExtrinsicState state )
　　{
　　　　　　//具體操作
　　}

}

當然,并不是所有的Flyweight具體實(shí)現子類(lèi)都需要被共享的,所以還有另外一種不共享的ConcreteFlyweight:

public class UnsharedConcreteFlyweight implements Flyweight {

　　public void operation( ExtrinsicState state ) { }

}

Flyweight factory負責維護一個(gè)Flyweight池(存放內部狀態(tài)),當客戶(hù)端請求一個(gè)共享Flyweight時(shí),這個(gè)factory首先搜索池中是否已經(jīng)有可適用的,如果有,factory只是簡(jiǎn)單返回送出這個(gè)對象,否則,創(chuàng )建一個(gè)新的對象,加入到池中,再返回送出這個(gè)對象.池

public class FlyweightFactory {
　　//Flyweight pool
　　private Hashtable flyweights = new Hashtable();

　　public Flyweight getFlyweight( Object key ) {

　　　　Flyweight flyweight = (Flyweight) flyweights.get(key);

　　　　if( flyweight == null ) {
　　　　　　//產(chǎn)生新的ConcreteFlyweight
　　　　　　flyweight = new ConcreteFlyweight();
　　　　　　flyweights.put( key, flyweight );
　　　　}

　　　　return flyweight;
　　}
}

至此,Flyweight模式的基本框架已經(jīng)就緒,我們看看如何調用:

FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();
Flyweight fly1 = factory.getFlyweight( "Fred" );
Flyweight fly2 = factory.getFlyweight( "Wilma" );
......

從調用上看,好象是個(gè)純粹的Factory使用,但奧妙就在于Factory的內部設計上.

Flyweight模式在XML等數據源中應用
我們上面已經(jīng)提到,當大量從數據源中讀取字符串,其中肯定有重復的,那么我們使用Flyweight模式可以提高效率,以唱片CD為例,在一個(gè)XML文件中,存放了多個(gè)CD的資料.

每個(gè)CD有三個(gè)字段:
1.出片日期(year)
2.歌唱者姓名等信息(artist)
3.唱片曲目 (title)

其中,歌唱者姓名有可能重復,也就是說(shuō),可能有同一個(gè)演唱者的多個(gè)不同時(shí)期不同曲目的CD.我們將"歌唱者姓名"作為可共享的ConcreteFlyweight.其他兩個(gè)字段作為UnsharedConcreteFlyweight.

首先看看數據源XML文件的內容:

<?xml version="1.0"?>
<collection>

<cd>
<title>Another Green World</title>
<year>1978</year>
<artist>Eno, Brian</artist>
</cd>

<cd>
<title>Greatest Hits</title>
<year>1950</year>
<artist>Holiday, Billie</artist>
</cd>

<cd>
<title>Taking Tiger Mountain (by strategy)</title>
<year>1977</year>
<artist>Eno, Brian</artist>
</cd>

.......

</collection>

雖然上面舉例CD只有3張,CD可看成是大量重復的小類(lèi),因為其中成分只有三個(gè)字段,而且有重復的(歌唱者姓名).

CD就是類(lèi)似上面接口 Flyweight:

public class CD {

　　private String title;
　　private int year;
　　private Artist artist;

　　public String getTitle() {　　return title;　}
　　public int getYear() {　　　　return year;　　}
　　public Artist getArtist() {　　　　return artist;　　}

　　public void setTitle(String t){　　　　title = t;}
　　public void setYear(int y){year = y;}
　　public void setArtist(Artist a){artist = a;}

}

將"歌唱者姓名"作為可共享的ConcreteFlyweight:

public class Artist {

　　//內部狀態(tài)
　　private String name;

　　// note that Artist is immutable.
　　String getName(){return name;}

　　Artist(String n){
　　　　name = n;
　　}

}

再看看Flyweight factory,專(zhuān)門(mén)用來(lái)制造上面的可共享的ConcreteFlyweight:Artist

public class ArtistFactory {

　　Hashtable pool = new Hashtable();

　　Artist getArtist(String key){

　　　　Artist result;
　　　　result = (Artist)pool.get(key);
　　　　////產(chǎn)生新的Artist
　　　　if(result == null) {
　　　　　　result = new Artist(key);
　　　　　　pool.put(key,result);
　　　　　　
　　　　}
　　　 return result;
　 }

}

當你有幾千張甚至更多CD時(shí),Flyweight模式將節省更多空間,共享的flyweight越多,空間節省也就越大.

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