享元模式 - 设计模式学习

　　享元模式(Flyweight)，运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

　　下面给出享元模式的结构图：

　　　　　　


　　下面给出享元模式的基本代码结构：

namespace ConsoleApplication1
{
//Flyweight类，它是所有具体享元类的超类或接口，通过这个接口，Flyweight可以接受并作用于外部状态
abstract class Flyweight
{
public abstract void Operation(int extrinsicstate);
}

//ConcreteFlyweight是继承Flyweight或实现Flyweight接口，并为内部状态增加存储空间
class ConcreteFlyweight : Flyweight
{
public override void Operation(int extrinsicstate)
{
Console.WriteLine("具体Flyweight:" + extrinsicstate);
}
}

//UnsharedConcreteFlyweight是指那些不需要共享的Flyweight子类。因为Flyweight接口共享称为可能，但它并不强制共享
class UnsharedConcreteFlyweight : Flyweight
{
public override void Operation(int extrinsicstate)
{
Console.WriteLine("不共享的具体Flyweight:" + extrinsicstate);
}
}

//FlyweightFactory，是一个享元工厂，用来创建并管理Flyweight对象。它主要是用来确保合理地共享Flyweight
//当用户请求一个Flyweight时，FlyweightFactory对象提供一个已创建的实例，如不存在则创建一个。
class FlyweightFactory
{
private Hashtable flyweights = new Hashtable();

public FlyweightFactory()   //初始化工厂，先生成3个实例
{
flyweights.Add("X", new ConcreteFlyweight());
flyweights.Add("Y", new ConcreteFlyweight());
flyweights.Add("Z", new ConcreteFlyweight());
}

public Flyweight GetFlyweight(string key)   //根据客户端请求，获得已生成实例
{
return ((Flyweight)flyweights[key]);
}
}

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int extrinsicstate = 22;    //代码外部状态

FlyweightFactory f = new FlyweightFactory();

Flyweight fx = f.GetFlyweight("X");
fx.Operation(--extrinsicstate);

Flyweight fy = f.GetFlyweight("Y");
fx.Operation(--extrinsicstate);

Flyweight fz = f.GetFlyweight("Z");
fx.Operation(--extrinsicstate);

Flyweight uf = new UnsharedConcreteFlyweight();
uf.Operation(--extrinsicstate);

Console.ReadKey();
}
}
}

　　结果如图所示：

　　


　　UnsharedConcreteFlyweight用于解决那些不需要共享对象的问题。因为享元模式在使用的时候，既有需要共享的部分也有不需要共享的部分，此时UnsharedConcreteFlyweight的作用就出来了。

　　享元模式可以避免大量非常相似类的开销。在程序设计中，有时需要生成大量细粒度的类实例来表示数据。如果能发现这些实例除了几个参数外基本上都是相同的，有时就能够受大幅地减少需要实例化的类的数量。如果能把那些参数移到类实例的外面，在方法调用时将他们传递进来，就可以通过共享大幅度地减少单个实例的数目。

　　在现实中什么时候才应该考虑使用享元模式呢？

　　如果一个应用程序使用了大量的对象，而大量的这些对象造成了很大的存储开销时就应该考虑使用；还有就是对象的大多数状态可以外部状态，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，此时可以考虑使用享元模式。

　　下面回到《大话设计模式》里面的网站建设的例子：

namespace ConsoleApplication1
{
//用户
public class User
{
private string name;
public User(string name)
{
this.name = name;
}

public string Name
{
get { return name; }
}
}

//网站抽象类
abstract class WebSite
{
public abstract void Use(User user);    //"使用"方法需要传递"用户"对象
}

//具体网站类
class ConcreteWebSite : WebSite
{
private string name = "";

public ConcreteWebSite(string name)
{
this.name = name;
}

public override void Use(User user)     //实现"Use"方法
{
Console.WriteLine("网站分类：" + name + " 用户：" + user.Name);
}
}

//网站工厂类
class WebSiteFactory
{
private Hashtable flyweights = new Hashtable();

//获得网站分类
public WebSite GetWebSiteCategory(string key)
{
if (!flyweights.ContainsKey(key))
{
flyweights.Add(key, new ConcreteWebSite(key));
}
return ((WebSite)flyweights[key]);
}

//获得网站分类总数
public int GetWebSiteCount()
{
return flyweights.Count;
}
}

class Program
{
static void Main(string[] args)
{
WebSiteFactory f = new WebSiteFactory();

WebSite ws1 = f.GetWebSiteCategory("产品展示");
ws1.Use(new User("小菜"));

WebSite ws2 = f.GetWebSiteCategory("产品展示");
ws1.Use(new User("大鸟"));

WebSite ws3 = f.GetWebSiteCategory("产品展示");
ws1.Use(new User("娇娇"));

WebSite ws4 = f.GetWebSiteCategory("博客");
ws1.Use(new User("关羽"));

WebSite ws5 = f.GetWebSiteCategory("博客");
ws1.Use(new User("张飞"));

WebSite ws6 = f.GetWebSiteCategory("博客");
ws1.Use(new User("赵云"));

Console.WriteLine("得到网站分类的总数为{0}",f.GetWebSiteCount());

Console.ReadKey();
}
}
}

　　结果如下图所示：