《设计模式之禅》之享元模式

一、享元模式的定义

享元模式是池技术的重要实现方式,其定义如下:
使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。

享元模式的定义为我们提出了两个要求:细粒度的对象和共享对象。我们知道分配太多的对象到应用程序中将有损程序的性能,同时还容易造成内存溢出,那怎么避免呢?就是享元模式提到的共享技术。

要求细粒度对象,那么不可避免地使得对象数量多且性质相近,那我们就将这些对象的信息分为两个部分:内部状态和外部状态。

内部状态

内部状态是对象可共享出来的信息,存储在享元对象内部并且不会随环境改变而改变。

外部状态

外部状态是对象得以依赖的一个标记,是随环境改变而改变、不可以共享的状态。

类图结构

(1)Flyweight–抽象享元角色

它简单地说就是一个产品的抽象类,同时定义出对象的外部状态和内部状态的接口或实现。

(2)ConcreteFlyweight–具体享元角色

具体的一个产品类,实现抽象角色定义的业务。该角色中需要注意的是内部状态处理应该与环境无关,不应该出现一个操作改变了内部状态,同时修改外部状态,这是绝对不允许的。

(3)unsharedConcreteFlyweight–不可共享的享元角色

不存在外部状态或者安全要求(如线程安全)不能够使用共享技术的对象,该对象一般不会出现在享元工厂中。

(4)FlyweightFactory–享元工厂

职责非常简单,就是构造一个池容器,同时提供从池中获得对象的方法。

享元模式的目的在于运用共享技术,使得一些细粒度的对象可以共享,我们的设计确实也应该这样,多使用细粒度对象,便于重用或重构。

二、享元模式的应用

1.享元模式的优点和缺点

享元模式是一个非常简单的模式,它可以大大减少应用程序创建的对象,降低程序内存的占用,增强程序的性能,但它同时也提高了系统复杂性,需要分离出外部状态和内部状态,而且外部状态具有固化特性,不应该随着内部状态改变而改变,否则导致系统的逻辑混乱。

2.享元模式的使用场景

  • 系统中存在大量的相似对象。
  • 细粒度的对象都具备较接近的外部状态,而且内部状态与环境无关(也就是说对象没有特定身份)。
  • 需要缓冲池的场景

三、最佳实践

Flyweight是拳击比赛中的特用名词,意思是”特轻量级”,指的是51公斤级比赛,用到设计模式中是指我们的类要轻量级,粒度要小,这才是它要表达的意思。粒度小了,带来的问题就是对象太多,那就用共享技术来解决。

代码例子:
https://github.com/developers-youcong/DesignPatternPractice/tree/master/Flyweight

文章目录
  1. 一、享元模式的定义
    1. 内部状态
    2. 外部状态
    3. 类图结构
      1. (1)Flyweight–抽象享元角色
      2. (2)ConcreteFlyweight–具体享元角色
      3. (3)unsharedConcreteFlyweight–不可共享的享元角色
      4. (4)FlyweightFactory–享元工厂
  2. 二、享元模式的应用
    1. 1.享元模式的优点和缺点
    2. 2.享元模式的使用场景
  3. 三、最佳实践