[设计模式]享元模式(Flyweight)

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

有些应用程序在其整个设计过程中采用对象技术，但简单化的实现代价极大。

例如，Python等程序中字符串是一个对象。如下面的程序所示，a和b共享了同一个字符串。

>>> a="Hello World"
>>> b="Hello World"
>>> id(a)
14407008
>>> id(a)
14407008

有比如文档编辑器中的文字，五子棋和围棋中的棋子。棋子的大小和颜色等可以贡献，而位置是不贡献的。这里就引出了一个概念：内部状态与外部状态。在享元对象内部并且不会随环境改变而改变的共享部分，可以成为享元对象的内部状态，而随环境改变而改变的、不可共享的状态就是外部状态。

3.结构与参与者

4.适用性

享元模式的有效性很大程度上取决于如何使用它以及在何处使用它。当一下情况都成立时使用Flyweight模式：

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。

5.效果

使用享元模式的时候，传输、查找或计算外部状态都会产生运行时开销，尤其当享元原先被存储为内部状态时。然而空间上的节省抵消了这些开下。共享的享元越多，空间节省也就越大。

6.实现

7.代码示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

//抽象的网站
class WebSite
{
public:
virtual void Use()=0;
};

//具体的共享网站
class ConcreteWebSite : public WebSite
{
private:
string name;
public:
ConcreteWebSite(string strName)
{
name = strName;
}
virtual void Use()
{
cout<<"网站分类："<<name<<endl;
}
};

//不共享的网站
class UnShareWebSite : public WebSite
{
private:
string name;
public:
UnShareWebSite(string strName)
{
name = strName;
}
virtual void Use()
{
cout<<"不共享的网站："<<name<<endl;
}
};

//网站工厂类，用于存放共享的WebSite对象
class WebFactory
{
private:
vector<WebSite*> websites;
public:
WebSite* GetWeb()
{
vector<WebSite*>::iterator p = websites.begin();
return *p;
}
WebFactory()
{
websites.push_back(new ConcreteWebSite("测试"));
}
};

//客户端
int main()
{
WebFactory* f= new WebFactory();
WebSite* ws= f->GetWeb();
ws->Use();

WebSite* ws2 = f->GetWeb();
ws2->Use();

//不共享的类
WebSite* ws3 = new UnShareWebSite("测试");
ws3->Use();
return 0;
}