B6) Flyweight（享元模式）
定義：使用共享來(lái)高效的支持大量的細顆粒對象。
似乎不太常用的一個(gè)模式，因為對于要求可能?chē)栏窳艘稽c(diǎn)：大量的細顆粒對象，真正運用到這個(gè)層次上的機會(huì )應該不會(huì )太多。享元模式就是將大量對象實(shí)例中相同的部分提取出來(lái)，形成一個(gè)原型，這部分稱(chēng)為intrinsic（內部狀態(tài)），是不變的，而會(huì )因外界條件而改變的部分稱(chēng)為extrinsic（外部狀態(tài)）。那每次需要一個(gè)新的對象實(shí)例時(shí)候，就從享元共享池（pool）中得到內部狀態(tài)即共享的原型，再根據外部條件，生成外部狀態(tài)，這樣如果是大規模數量的對象，就可以節省很多內存空間。是不是很像文件壓縮技術(shù)？那就以壓縮圖像文件的例子來(lái)說(shuō)明一下。首先是BMP文件類(lèi)：
public class BMPFile {
private FileInfo info;
private Map pixelMap;
public Pixel getPixel(Position pos) {
return pixelMap.get(pos);
}
public void setPixel(Position pos, RGB color) {
Pixel pixel = new Pixel(pos, color);
pixelMap.put(pos, pixel);
}
}
FileInfo包括文件名、大小、日期等等，這暫時(shí)不考慮，因為對于享元模式，圖片上的成千上萬(wàn)甚至上百萬(wàn)千萬(wàn)的像素（pixel）才是需要考慮的大量的細顆粒對象。像素(pixel)類(lèi)，包含顏色和坐標，假設一個(gè)256色的BMP文件，那么顏色是固定的256種，就是內部狀態(tài)，而坐標卻會(huì )因為圖片的樣子和大小而變化，就是外部狀態(tài)。如下：
public class Pixel {
private RGB color;
private Position pos;
public Pixel(Position pos, RGB color) {
this.pos = pos;
this.color = color;
}
}
現在開(kāi)始壓縮，假設分析某個(gè)BMP文件后發(fā)現，這個(gè)BMP共包含兩種顏色，黑(RGB:000000)和白(RGB:FFFFFF)，圖片大小為100x100。那么，這個(gè)BMP文件大小為10000個(gè)像素x每個(gè)像素的大?。僭O為12個(gè)字節，顏色占用6個(gè)，坐標占用6個(gè)）+文件信息段（假設為500個(gè)字節），共計120500字節。轉換成壓縮格式，使用享元共享池
public class PixelPool {
private Map pool = new Hashmap();
public Pixel getPixel(RGB color) {
Pixel pixel = pool.get(color);
if (pixel == null) {
pixel = new Pixel(null, color);
pool.put(color, pixel);
}
return pixel;
}
}
那么，得到的新的壓縮后的文件為：
public class CompressedBMPFile extends BMPFile {
private PixelPool pool = new PixelPool();
public void setPixel(Position pos, RGB color) {
Pixel pixel = pool.getPixel(color);
pixel.setPosition(position);
pixelMap.put(pos, pixel);
}
}
重新來(lái)計算一下新的壓縮后的文件大小，兩個(gè)顏色的像素占用2x6個(gè)字節+坐標占用字節10000x6+文件信息500字節，大約是60512字節，小了一半。就算是256色的BMP，總共的大小也只有256x6+10000x6+500=62036字節。當然，紀錄用的享元池可能還有部分開(kāi)銷(xiāo)，但總體來(lái)說(shuō)，節省了很大的空間，而且通過(guò)pool得到已有的pixel對象，不用每次創(chuàng )建新的對象，也是非常節省系統資源的。
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