设计模式 笔记 享元模式 Flyweight

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//Flyweight 享元模式------对象结构型模式

/*

1:意图：

运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

2:动机：

3:适用性：

以下条件都成立时才能使用。

1>一个应用程序使用了大量的对象。

2>完全由于使用大量的对象，造成很大的存储开销。

3>对象的大多数状态都可变为外部状态。

4>如果删除对象的外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象。

5>应用程序不依赖于对象标识。由于Flyweight对象可以被共享，对于概念上明显有别的

对象，标识测试将返回真值。

4:结构：

FlyweightFactory:

flyweights--------------------------------->Flyweight:

GetFlyweight(key)                           Operation(extrinsicState)

{ if(flyweight[key] exists)                     |

return exisiting flyweight;                 |

else                                          |

create new flyweight;                       |

add it to pool of flyweights;               |

return the new flyweight;                   |

}    |                               ------------------------

|                               |                      |

|                |---->ConcreteFlyweight        |--->UnsharedConcreteFlyweight

Client------------|     Operation(extrinsicState)|    Operation(extrinsicState)

|     instrinsicState          |    allState

--------------------------------

5:参与者：

1>Flyweight

描述一个接口，通过这个接口flyweight可以接受并作用于外部状态。

2>ConcreteFlyweight

实现Flyweight接口，并为内部状态(如果有的话)增加存储空间。ConcreteFlyweight对象必须是

可共享的。它存储的内部状态必须和场景无关。

3>UnsharedConcreteFlyweight

并非所有的Flyweight子类都需要被共享。Flyweight接口使得共享成为可能，但是它并不强制共享。

UnsharedConcreteFlyweight对象通常把ConcreteFlyweight对象作为子节点。

4>FlyweightFactory

1)创建并管理flyweight对象。

2)确保合理地共享flyweight。拥有一个接口可以返回一个flyweight对象(如果不存在会创建一个)。

5>Client

1)维持一个对flyweight的引用。

2)计算或存储一个(或多个)flyweight的外部状态。

6:协作：

1>flyweight执行时所需的状态必定是内部的或外部的。内部状态存储于ConcreteFlyweight对象中；而

外部对象则由Client对象存储或计算。当用户调用flyweight的操作时，只需要把状态传递给它。

(就是operation的那个操作，可以传入一个状态，然后由ConcreteFlyweight对象实现操作)

2>用户不应该直接对ConcreteFlyweight类进行实例化，而只能从FlyweightFactory对象得到

ConcreteFlyweight对象。

关于这点，可以直接隐藏掉ConcreteFlyweight的定义，只通过工厂返回基类指针。

7:效果：

1>这个模式使用时间来换空间(大量)，因为参数传输，工厂查找，外部状态的计算都会产生运行时的开销。

2>节省的空间由一下决定：

1)因为共享而减少的
实例总数目。

2)对象内部状态的
平均数目。

3)外部状态时
计算的 还是存储的。

总结起来：共享的Flyweight越多，节省越多。节省的量随着共享的状态(内部状态)的增多而增大。外部状态时

计算的而非存储的。则能节省大量存储。

8:实现：

1>删除外部状态

外部状态的数量和大小决定了Flyweight模式的可用性。如果外部状态很多而且存储要求高，那么删除

外部状态就没有意义了。最理想的情况是：外部状态可以由一个单独的对象结构计算得到，且该结构的

存储要求非常小。

2>管理共享对象

因为对象时共享的，所以用户不能直接对它进行实例化，通常FlyweightFactory可以帮助用户找到某个

特定的Flyweight对象。FlyweightFactory通常采用关联存储(set map)帮助用户查找感兴趣的

Flyweight对象。

9:代码示例：                                                                             */

//abstract Flyweight：声明了Flyweight的接口

class Glyph

{

public:

virtual ~Glyph();

virtual void Draw(Window*, GlyphContext&);

virtual void SetFont(Font*, GlyphContext&);

virtual Font* GetFont(GlyphContext&);

virtual void First(GlyphContext&);

virtual void Next(GlyphContext&);

virtual bool IsDone(GlyphContext&);

virtual Glyph* Current(GlyphContext&);

virtual void Insert(Glyph*,GlyphContext&);

virtual void Remove(GlyphContext&);

protected:

Glyph();

};

//ConcreteFlyweight：这里只需要ascii码就够了

class Character :
public Glyph

{

public:

Character(char);

virtual void Draw(Window*, GlyphContext&);

private:

char _charcode;

};

//客户自己创建维护的
外部状态－字体

//由于是根据范围来确定字体，所以字体采取btree来存储，btree的最底层对应了相应的字体。

class GlyphContext

{

public:

virtual ~GlyphContext();

virtual void Next(int step =
);

virtual Font* GetFont();

virtual void SetFont(Font*,
);

private:

int _index;

BTree* _fonts;

};

//工厂，可以返回具体的Flyweight对象

const
;

class GlyphFactory

{

public:

GlyphFactory();

virtual ~GlyphFactory();

virtual Character* CreateCharacter(char);

virtual Row* CreateRow();

virtual Column* CreateColumn();

private:

Character* _character[NCHARCODES];

};